爆震检测是汽车电子控制系统中的重要环节,准确的爆震检测和实时控制可以改善发动机的动力性和经济性,但是振动信号的低信噪比使得轻微爆震识别比较困难。本文对爆震信号处理方法和轻微爆震识别进行了系统的研究。在研究功率谱密度估计爆震特征频率和小波变换爆震分析基础上,进一步研究应用高阶累积量进行爆震信号处理的方法,提出了基于三阶累积量的振动信号降噪及爆震特征提取算法,以及基于峰度的爆震强度计算及分级方法,为进一步提升爆震探测识别技术奠定理论技术基础。功率谱密度反映了信号的功率随频率的变化情况,据此提出了利用参数化功率谱估计算法准确估计爆震特征频率,并以此为依据设计数字带通滤波器。实验分析表明在爆震较强时,滤波方法是一种效果良好且简单易行的爆震检测方法,但是当爆震较弱或背景噪声较强时,滤波方法仍然残留了大量的噪声,不利于准确检测轻微爆震和进行临界爆震分析。爆震一般持续时间较短,而小波变换良好的时频局部化分析特征,使其适合用于爆震信号处理,因此通过分量分析,研究利用离散小波变换提取爆震特征的有效方法,并采用两种爆震强度评价指标分析比较了小波变换方法和滤波方法的性能。研究表明,如果从信号的峰值幅值来评价爆震,对于弱爆震检测,二者的性能基本相同,但是在中轻度爆震检测方面,小波变换方法优于滤波方法。为了提高轻微爆震检测的精度,本文提出了一种基于三阶累积量的振动信号降噪方法。该方法利用了三阶累积量抑制对称噪声的性质,结合检测函数和合理的阈值,能有效地消除振动噪声,并提取爆震特征。模拟实验分析和实测振动信号分析均表明,与其它方法相比,该方法明显地提升了信噪比,更适用于轻微爆震识别。针对爆震实时控制的需要,进一步研究了振动信号的四阶累积量特征,分析信号的峰度与爆震强度的相关性,并提出了基于峰度的爆震强度检测算法,定量地计算爆震强度。结果表明,该信号处理算法计算量小,简便快捷,在此基础上进一步研究了爆震强度分级方法,将更加有效提高爆震控制效率。