检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2017年第16期36卷 93-99,154页

作者：张小明唐建张梅军中国人民解放军理工大学野战工程学院南京210007

为了抑制模态混叠和降低分量中的噪声含量,提出了一种基于奇异值分解的液压信号时域分解方法。根据奇异值分解的两点特性:(1)每个频率成分对应两个大小相当的奇异值;(2)各频率对应的奇异值的大小与该频率的振幅呈正相关,该方法先选取原... 详细信息

为了抑制模态混叠和降低分量中的噪声含量,提出了一种基于奇异值分解的液压信号时域分解方法。根据奇异值分解的两点特性:(1)每个频率成分对应两个大小相当的奇异值;(2)各频率对应的奇异值的大小与该频率的振幅呈正相关,该方法先选取原信号中的某一频率,向其中叠加频率相同、振幅已知的周期信号,使叠加信号中该频率的振幅最大,这样与其对应的奇异值一定位于对角矩阵的前两阶,解决了原信号该频率的奇异值阶数无法确定的问题,继而选取前两阶奇异值重构,再减去前步加入的周期信号,即还原出原信号中该频率的时间序列。同样,对于原信号中的其他频率用相同方法处理,最终获得一组分量。经实验,该方法较EMD不仅能有效消除模态混叠,而且降低了分量中的噪声含量。

关键词：奇异值分解构造信号叠加信号模态混叠噪声含量

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经验模态分解算法应用研究

经验模态分解算法应用研究

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作者：岳相臣西安电子科技大学

学位级别：硕士

传统信号处理中最常用的方法是傅里叶变换，但在实际中利用傅里叶变换处理非线性非平稳信号时，存在着众多难以克服的缺陷和不足。为了解决这些缺陷和不足，人们提出了很多适用于非平稳信号的处理方法，使得对非平稳信号的处理成为可能... 详细信息

传统信号处理中最常用的方法是傅里叶变换，但在实际中利用傅里叶变换处理非线性非平稳信号时，存在着众多难以克服的缺陷和不足。为了解决这些缺陷和不足，人们提出了很多适用于非平稳信号的处理方法，使得对非平稳信号的处理成为可能，但由于其理论基础依然是傅里叶变换，所以在应用中仍然不能完全摆脱傅里叶变换的那些缺点。经验模态分解(EMD)算法的出现使这种局面得以改善，其可以自适应的将复合信号分解为一系列本征模态分量和的形式，并且不依赖于任何先验知识，受传统信号处理方法的局限较小，是一种高效的非平稳信号时频分析方法。本文详细的介绍了EMD算法的基本理论及其在实际信号处理中的应用：首先介绍了经验模态分解算法的理论体系，研究了希尔伯特谱及边际谱的物理意义；在此基础上介绍了算法中存在的两种主要问题——端点效应和模态混叠，并在原有方法的基础上提出新的解决方法；最后，研究了EMD算法在信号去噪中的应用并进行信号仿真系统的设计。

关键词：非平稳信号处理经验模态分解端点效应模态混叠 EMD去噪

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基于经验模态分解的动态变形数据分析模型研究

基于经验模态分解的动态变形数据分析模型研究

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作者：钱荣荣中国矿业大学

学位级别：硕士

高精度形变监测对于结构体的健康维护具有重要意义,卫星定位技术广泛应用于大型结构体的高精度监测中,但受制于高频噪声及低频多路径噪声影响,变形监测精度难以满足,为了从非线性、非稳定的监测信号中提取真实变形,本文对现代信号处理... 详细信息

高精度形变监测对于结构体的健康维护具有重要意义,卫星定位技术广泛应用于大型结构体的高精度监测中,但受制于高频噪声及低频多路径噪声影响,变形监测精度难以满足,为了从非线性、非稳定的监测信号中提取真实变形,本文对现代信号处理技术经验模态分解方法进行了详细的介绍,在经验模态分解的基本理论体系的基础上,对EMD中的端点效应和模态混叠问题进行了研究工作,提出了抑制端点效应和模态混叠问题的改进措施。在对真实形变数据的降噪及预测算法研究、形变系统开发方面做了一定的研究工作。主要研究内容如下:(1)EMD端点效应和模态混叠问题的改进针对EMD端点效应问题,在分析现有抑制端点效应方法的基础上,充分挖掘各种算法的优势,最大限度维护信号的内在趋势,提出一种基于特征提取的自适应延拓方法,通过特征提取总结波形的变化规律,利用改进的模板匹配算法筛选出与端点处波形一致的子波,借助改进的三角延拓方法寻找与端点处波形相似的子波。当信号规律性较差,未能筛选出相似子波时,利用RBF神经网络进行延拓。通过模拟数据证明,该方法能够自适应的延拓波形,最大限度实现延拓数据与原信号波形的光滑过渡。针对EMD模态混叠问题,本文对完备经验模态分解(CEEMD)进行了研究,它是EMD的变形体,能够在有效抑制模态混叠现象的同时精确地重构原始信号。(2)形变时间序列降噪及预测研究为了更好的消除混杂在变形序列中的噪声,利用完备经验模态分解(CEEMD)将信号自适应分解为不同尺度振动模态。针对分解分量中信号和噪声区分标准不唯一的问题,构造一种CEEMD与自相关分析相结合的去噪算法,实现有效信号和随机信号的分离。将该算法应用在仿真实验和GNSS变形监测实测数据,并与传统的小波去噪方法进行比较分析,本算法取得较好效果,相比小波方法避免了小波基选择带来的影响。为了更好的分析形变规律,提取形变信息,本文在形变信号预测方面进行了研究,应用最近邻和梯度下降的混合RBF算法来改善神经网络结构,并使用经降噪处理后的实测信号检验算法效果,与普通的RBF相比较,在保证效率的同时,提高了预测效果的精度。(3)动态变形数据处理与分析系统的设计与实现根据变形监测数据处理的需求,设计并实现动态变形数据处理与分析系统。系统基于***与Matlab混合编程技术,构建时间序列数据降噪处理与变形预测等核心算法组件;基于ArcGIS JavaScript APIs实现变形监测数据的空间可视化表达,并提供基本的空间查询与分析等功能;通过实验表明,系统能够较好的实现对变形数据的处理、分析与结果展示。

关键词：变形监测端点效应模态混叠 CEEMD 自相关混合RBF WebGIS

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基于时变滤波经验模态分解的轴承故障诊断

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制造技术与机床 2018年第12期 42-46页

作者：王开德韩凯凯徐州生物工程职业技术学院江苏徐州221006 上海航天控制技术研究所上海201109

针对经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)由于模态混叠现象难以有效提取轴承故障特征的问题,提出了一种基于时变滤波经验模态分解(time varying filtering based empiricalmode decomposition,TVF-EMD)的轴承故障诊断方法。首先利用TVF-EMD方法对轴承故障信号进行自适应分解,得到一组内禀模态函数(intrinsic mode functions,IMFs),然后根据峭度最大准则选取包含主要故障特征信息的IMF分量,最后对选取的敏感分量进行进一步的包络解调分析,提取出故障特征信息,从而进行故障诊断。轴承故障诊断实例证实了所提方法能准确提取轴承故障的特征信息,实现轴承故障的有效诊断;通过与总体经验模态分解(ensemble empirical modedecomposition,EEMD)方法的对比研究,表明了所提方法的优越性。

关键词：滚动轴承时变滤波经验模态分解模态混叠故障诊断

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希尔伯特-黄变换联合分析法在桥梁健康监测模态参数识别中的应用

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世界桥梁 2010年第4期38卷 54-57,67页

作者：程辉李振东中铁大桥局集团桥科院有限公司桥梁结构安全与健康湖北省重点实验室湖北武汉430034 北京轨道交通建设管理有限公司北京100010

采用希尔伯特-黄变换方法对桥梁原始振动信号进行分析处理,由于原始信号中信噪比不同,导致在经验模态分解过程中出现模态混叠现象,增加了桥梁模态参数识别难度。结合北京立水西桥健康监测系统振动分析实例,通过将带通滤波与希尔伯特-黄... 详细信息

采用希尔伯特-黄变换方法对桥梁原始振动信号进行分析处理,由于原始信号中信噪比不同,导致在经验模态分解过程中出现模态混叠现象,增加了桥梁模态参数识别难度。结合北京立水西桥健康监测系统振动分析实例,通过将带通滤波与希尔伯特-黄变换相结合的方法,提高桥梁振动信号信噪比,消除在经验模态分解过程中的模态混叠现象,并获得信号的时间～频率局部信息,最后通过绘制桥梁振动时间～频率～振幅曲线,识别桥梁阻尼与频率,并将识别成果与荷载试验结果做对比,其误差在合理范围之内。

关键词：希尔伯特黄变换方法联合分析法桥梁健康监测模态参数识别 Health Monitoring Modal Parameters Identification of Method of Analysis 振动信号桥梁振动模态混叠经验模态分解过程信号信噪比频率健康监测系统振动时间振动分析

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联合EEMD-KECA算法的InSAR干涉相位时频滤波

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遥感学报 2019年第1期23卷 78-88页

作者：余洁刘利敏李小娟朱琳谢东海陈蜜首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 首都师范大学资源环境与地理信息系统北京市重点实验室北京100048 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 湖北第二师范学院计算机学院武汉430205

根据干涉图信号和噪声时频分布差异的特点,提出一种改进的基于经验模态分解EEMD的InSAR干涉相位滤波方法。该方法首先利用可有效降低模态混叠的EEMD算法,对干涉图的实部及虚部分别进行2维经验模态分解,获得具有不同时间尺度的模态分量;... 详细信息

根据干涉图信号和噪声时频分布差异的特点,提出一种改进的基于经验模态分解EEMD的InSAR干涉相位滤波方法。该方法首先利用可有效降低模态混叠的EEMD算法,对干涉图的实部及虚部分别进行2维经验模态分解,获得具有不同时间尺度的模态分量;然后根据信号和噪声分量的时间尺度分布特性的差异,采用适用于非线性信号分析的KECA算法对噪声识别、分离;最后利用去除噪声后的模态分量重构干涉图。为了证明本文方法的有效性,分别利用模拟数据及真实InSAR差分干涉相位进行滤波试验。对比本文EEMD-KECA滤波方法、Goldstein滤波、圆周期—中值滤波、EMD分解、EMD-PCA方法的滤波效果,采用相干斑指数、均方差指数、边缘保持指数进行定量评价。结果表明,与经典InSAR干涉图滤波方法相比,本文联合EEMD-KECA算法的滤波方法能有效滤除干涉图噪声,且在条纹边缘等细节信息的保持上也具有较大优势。

关键词： EEMD 模态混叠 KECA 噪声分离 INSAR干涉图滤波

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基于SWT的电力系统基波检测

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电力系统保护与控制 2022年第18期50卷 39-49页

作者：陶佳兰喻敏陈贵词王斌冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室(武汉科技大学) 湖北武汉430065 武汉科技大学理学院湖北武汉430065 武汉科技大学信息科学与工程学院湖北武汉430081

在噪声混入含有基波的信号时,传统的时频分析方法在基波提取过程中易出现模态混叠。为了准确检测出基波分量,利用时频分析精度较高的同步挤压小波变换(Synchrosqueezing Wavelet Transform,SWT)实现基波检测。首先,采用SWT将含有基波的... 详细信息

在噪声混入含有基波的信号时,传统的时频分析方法在基波提取过程中易出现模态混叠。为了准确检测出基波分量,利用时频分析精度较高的同步挤压小波变换(Synchrosqueezing Wavelet Transform,SWT)实现基波检测。首先,采用SWT将含有基波的信号分解为一组内蕴模态类函数(Intrinsic Mode Type functions,IMTs),第一个分量IMT1即代表基波。然后,该分量经Hilbert变换实现基波频率和幅值的测量。在谐波幅值瞬变、噪声混入、基波频率波动、间谐波频率靠近基波和谐波的情境下进行算法验证。实验结果表明,SWT能够准确提取基波,频率精度最高可达10^(-8)量级,具有较强的抗噪性,且SWT的基波提取能力强于谐波和间谐波。

关键词：基波检测模态混叠同步挤压小波变换希尔伯特变换抗噪性

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基于伪极值点的ALIF方法及其应用

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第12期50卷 178-186页

作者：吴占涛曹清泉袁毅程军圣杨宇李宝庆湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082 湖南大学装备服役质量保障湖南省重点实验室湖南长沙410082 中国兵器工业集团江山重工研究院有限公司湖北襄阳441057

针对自适应局部迭代滤波(Adaptive Local Iterative Filtering,ALIF)方法的模态混叠问题,提出了基于伪极值点的自适应局部迭代滤波(Pseudo-extrema-based Adaptive Local Iterative Filtering,PEALIF)方法.此方法采用增加伪极值点的方式使得信号极值点的分布更均匀,有效地抑制模态混叠问题的同时,亦保证了算法分解的顺序性.详细介绍了EPALIF方法的原理,同时构建仿真信号,将此方法与EMD、EEMD、CEEMD和ALIF方法进行分析和对比.结果表明PEALIF在分解能力、抑制模态混叠和抗噪声干扰等方面都具有一定的优越性.最后,将此方法应用在双半内圈轴承故障诊断中,实验结果表明PEALIF方法能获取更突出且易于辨识的故障特征信息,证实了该方法应用在轴承故障诊断分析上的实用性.

关键词：自适应局部迭代滤波伪极值点模态混叠故障诊断双半内圈轴承

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基于自适应CEEMD的非平稳信号分析方法

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振动．测试与诊断 2020年第1期40卷 54-61,203页

作者：徐波黎会鹏周凤星严保康严丹刘毅武汉科技大学信息科学与工程学院武汉430081 黄冈师范学院物理与电信学院黄冈438000 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

由于标准的互补集总经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,简称CEEMD)在处理模态混叠问题时缺乏自适应性,其本质是分解信号获得的本征模态函数(intrinsic mode function,简称IMF)之间产生了一定的信息耦... 详细信息

由于标准的互补集总经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,简称CEEMD)在处理模态混叠问题时缺乏自适应性,其本质是分解信号获得的本征模态函数(intrinsic mode function,简称IMF)之间产生了一定的信息耦合现象,使IMF分量不能正确地反映信号的真实成分。因此,提出了在使用CEEMD分解信号的过程中嵌入网格搜索算法(grid search algorithm,简称GSA),以最小二乘互信息(least squares mutual information,简称LSMI)为网格搜索算法的适应度函数,构造一个自适应CEEMD方法。该算法通过自适应地搜索最佳的白噪声幅值,修正信号分解过程中产生的少量的耦合频率成分,确保每个IMF分量之间信息的正交性,以进一步抑制模态混叠问题。最后,通过仿真实验验证了该方法的有效性,并将该方法用于提取滚动轴承微故障的特征频率。实验结果表明,该算法在滚动轴承的微故障特征提取应用中具有更少的迭代数、IMF分量以及相对更小的计算量。

关键词：互补集总经验模态分解模态混叠最小二乘互信息网格搜索算法微故障特征提取

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基于多次滑动均值滤波的混合储能功率分配与定容研究

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电工技术学报 2024年第5期39卷 1548-1564页

作者：田博文张志禹杨梦飞西安理工大学电气工程学院西安710048

为了解决混合储能系统功率分配时因模态混叠导致功率分配不精确、储能系统成本过高的问题,提出一种多次滑动均值滤波(MMAF)的功率分配方法用于削弱模态混叠现象,降低混合储能成本。首先,获取满足平抑要求的混合储能最小总功率指令,采用M... 详细信息

为了解决混合储能系统功率分配时因模态混叠导致功率分配不精确、储能系统成本过高的问题,提出一种多次滑动均值滤波(MMAF)的功率分配方法用于削弱模态混叠现象,降低混合储能成本。首先,获取满足平抑要求的混合储能最小总功率指令,采用MMAF算法对其进行滤波,获得蓄电池与超级电容各自的功率指令,引入Pearson相关系数量化模态混叠现象,作为判断滤波次数和每次滤波滑窗大小的指标,将蓄电池和超级电容各自的功率指令作为储能定容的可行域,考虑电池荷电状态约束求取储能适配的最小额定功率和额定容量;然后,基于等效运行时间建立蓄电池全寿命周期量化模型,为经济性分析提供依据;最后,以改进的混合储能全寿命周期成本模型验证了该文方法可以有效地限制模态混叠,降低混合储能系统成本。

关键词：混合储能功率分配模态混叠多次滑动均值滤波(MMAF)算法蓄电池全寿命周期量化模型

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