关键词：故障诊断;轴承;压缩感知;观测矩阵优化设计;鲁棒性
摘 要：在机械设备故障诊断系统中应用压缩感知（CS）可以有效缓解故障诊断系统数据的传输和存储压力。将观测矩阵的优化设计方法引入机械设备故障诊断系统中。结合机械信号信噪比（SNR）较低的特点，在分析不同观测矩阵优化框架抗噪性能的基础上，得出适用于机械信号的鲁棒性观测矩阵优化框架。基于该优化框架，推导出一种比现有求解方法计算复杂度更低的解析解，提高了优化观测矩阵的求解速度。数值仿真和实验结果表明，所提方法得到的优化观测矩阵具有良好的鲁棒性和更高的计算效率，相比现有的优化观测矩阵和常用的随机矩阵，所提方法可以在更低的信噪比和压缩比下有效地重构机械故障信号。
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