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光纤陀螺基于本征模态函数筛选的阈值滤波算法 被引量:5
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作者 肖文健 陈志斌 +2 位作者 马东玺 张勇 刘先红 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期685-689,共5页
为降低光纤陀螺随机噪声,提高其测量精度,利用周期图法辨识光纤陀螺的随机噪声特征参数,针对其噪声特征,提出了基于本征模态函数筛选的微分经验模态分解阈值滤波算法。以本征模态函数和原始信号二者的概率密度函数的空间距离为判别依据... 为降低光纤陀螺随机噪声,提高其测量精度,利用周期图法辨识光纤陀螺的随机噪声特征参数,针对其噪声特征,提出了基于本征模态函数筛选的微分经验模态分解阈值滤波算法。以本征模态函数和原始信号二者的概率密度函数的空间距离为判别依据,对所有本征模态函数进行筛选,根据已估计的噪声参数计算阈值大小,采用时间序列阈值的方法对筛选出的本征模态函数进行处理。仿真和实验结果表明,该滤波算法能够在跟踪光纤陀螺信号变化的同时,使其零偏不稳定性下降90.35%,角随机游走下降93.75%,对随机噪声有较好的抑制能力。 展开更多
关键词 光纤陀螺 随机噪声 微分经验模态分解 本征模态函数筛选
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分解信号为正交本征模态函数的方法 被引量:7
2
作者 张立振 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期27-32,共6页
利用快速滤波建立了一种对信号进行本征模态函数分解的全新方法。该方法与筛选方法相比较,具有操作简单,运算速度快,尤其适用于长信号的本征模态分解。该方法的另一个重要特点是分解所得各本征模态函数及非模态函数是严格正交的,不会产... 利用快速滤波建立了一种对信号进行本征模态函数分解的全新方法。该方法与筛选方法相比较,具有操作简单,运算速度快,尤其适用于长信号的本征模态分解。该方法的另一个重要特点是分解所得各本征模态函数及非模态函数是严格正交的,不会产生模态混淆。 展开更多
关键词 本征模态函数 快速滤波 解析信号 希尔伯特谱
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基于二维本征模态函数的SAR图像目标检测 被引量:1
3
作者 黄世奇 黄文准 刘哲 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第8期93-97,共5页
合成孔径雷达(SAR)成像具有其独特的优势,能全天时全天候获取目标区域遥感数据,但是其成像机理复杂,获得的SAR图像解译困难。从SAR成像回波特点出发,结合二维经验模态分解(BEMD)理论,提出了一种基于二维本征模态函数(BIMF)的SAR图像目... 合成孔径雷达(SAR)成像具有其独特的优势,能全天时全天候获取目标区域遥感数据,但是其成像机理复杂,获得的SAR图像解译困难。从SAR成像回波特点出发,结合二维经验模态分解(BEMD)理论,提出了一种基于二维本征模态函数(BIMF)的SAR图像目标检测算法。采用仿真和实际的SAR图像数据进行了验证实验,实验结果表明,利用融合的BIMF特征分量检测目标,其效果优于直接用原始SAR图像进行目标检测,并且对不同信噪比的SAR图像,具有较强适应能力。 展开更多
关键词 二维本征模态函数 SAR图像 目标检测 融合
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利用正交本征模态函数分析日长变化的主要激发源
4
作者 张立振 刘怀山 魏恩泊 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期163-166,172,共5页
利用本征模态函数的正交分解方法对日长(LOD,length of day)数据序列进行分解,得到了日长变化的101个正交本征模态函数。通过对其中几个主要模态函数进行分析,发现日月地的相对位置与其中几个模态函数极值发生的时间极其吻合,并据此推... 利用本征模态函数的正交分解方法对日长(LOD,length of day)数据序列进行分解,得到了日长变化的101个正交本征模态函数。通过对其中几个主要模态函数进行分析,发现日月地的相对位置与其中几个模态函数极值发生的时间极其吻合,并据此推断出日长变化的主要激发源。同时还发现日长变化存在准周期约为206 d的波动。 展开更多
关键词 日长(LOD length of day) 本征模态函数(imf Intrinsic Mode Function) Hilbert谱 准2 a振荡(QBO quasi—biennial oscillation)
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快速滤波本征模态函数分解中的边界处理
5
作者 张立振 刘鑫 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期204-207,共4页
针对快速滤波分解信号为本征模态函数(IMF)所产生的边界效应问题,提出了一种抑制这种边界效应的方法。即利用快速滤波先将原信号分解为本征模态函数,然后在信号内部截取适当的两段分别延拓到原信号两端,经快速滤波得到分解结果后,再截... 针对快速滤波分解信号为本征模态函数(IMF)所产生的边界效应问题,提出了一种抑制这种边界效应的方法。即利用快速滤波先将原信号分解为本征模态函数,然后在信号内部截取适当的两段分别延拓到原信号两端,经快速滤波得到分解结果后,再截去延拓的部分,保留原信号长度的分解结果。通过实例验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 希尔伯特-黄变换 本征模态函数 快速滤波本征模态分解(FFDSI) 边界效应
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主频占优镶边滤波器分解信号为本征模态函数的方法
6
作者 张立振 张春兰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期143-152,共10页
针对本征模态函数分解方法FFDSI存在的问题,首先将信号变换到频率域,采用以主频率为始点逐渐向两边扩大频率通过带宽度的方法,寻求一种最宽带通镶边滤波器,使信号经此滤波器滤波后得到的信号为本征模态函数。然后,从原信号减去此模态函... 针对本征模态函数分解方法FFDSI存在的问题,首先将信号变换到频率域,采用以主频率为始点逐渐向两边扩大频率通过带宽度的方法,寻求一种最宽带通镶边滤波器,使信号经此滤波器滤波后得到的信号为本征模态函数。然后,从原信号减去此模态函数并重复这一过程,便可实现信号的本征模态函数分解。新方法不仅可以有效削弱吉布斯效应,较好地反映信号的瞬时特性,尽可能地降低拆分"拍"信号的机率,而且在分解过程中还同时得到了本征模态函数的解析信号,这为以后计算Hilbert谱提供了很大便利。文中还对风浪信号进行了分解,得到了5个有意义的主要本征模态函数。 展开更多
关键词 信号处理 本征模态函数 希尔伯特-黄变换 吉布斯效应 镶边滤波器
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基于本征模态函数包络谱的滚动轴承故障诊断 被引量:1
7
作者 黄洪飞 陈明 孟庆雨 《机电一体化》 2012年第7期60-64,共5页
针对滚动轴承故障振动信号非平稳的特征,以及传统傅里叶变换不能反映信号细节的缺陷,引入了一种基于本征模态函数包络谱的方法。首先,采用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)将滚动轴承故障振动信号分解成若干个本征模态函... 针对滚动轴承故障振动信号非平稳的特征,以及传统傅里叶变换不能反映信号细节的缺陷,引入了一种基于本征模态函数包络谱的方法。首先,采用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)将滚动轴承故障振动信号分解成若干个本征模态函数(intrinsicmode function,IMF)之和;然后,求出包含主要信息成分的IMF分量的Hilbert包络谱;最后,对照滚动轴承故障特征频率,进而判定故障类型。通过对滚动轴承内圈、外圈故障振动信号的分析处理,表明该方法能有效地提取滚动轴承的故障特征。 展开更多
关键词 包络谱 本征模态函数 滚动轴承 故障诊断 经验模态分解
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双线性单自由度体系强迫动力反应的Hilbert谱与本征振动模态:输入简谐波频率的影响 被引量:7
8
作者 张郁山 梁建文 胡聿贤 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2005年第4期1-10,共10页
系统地研究了双线性单自由度体系在简谐波输入下表现出非线性力学行为时,输入简谐波频率对体系动力响应的H ilbert谱、H ilbert边缘谱及Fourier幅值谱的影响。研究结果表明,如果体系输入简谐波频率为f,那么体系动力响应H ilbert边缘谱... 系统地研究了双线性单自由度体系在简谐波输入下表现出非线性力学行为时,输入简谐波频率对体系动力响应的H ilbert谱、H ilbert边缘谱及Fourier幅值谱的影响。研究结果表明,如果体系输入简谐波频率为f,那么体系动力响应H ilbert边缘谱的能量分布在f附近一个较宽的频带上,该频带的产生是体系动力响应H ilbert谱中所蕴含的波内调制的必然结果,它源自于体系某个本征振动模态瞬时频率的波动,而这种瞬时频率的波动描述了体系屈服与卸载的非线性力学行为;体系动力响应的Fourier幅值谱自3f起,每隔2f就会出现一个幅值明显高出周围其它分量的Fourier“伪”谐波分量,这也是体系非线性力学行为所造成的结果。 展开更多
关键词 希尔伯特-黄变换(HHT) 双线性SDOF体系 Hilbert谱 Hilbert边缘谱 Fourier谱 本征模态函数(imf) 波内调节机制 波间组合机制
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基于集合经验模态分解敏感固有模态函数选择算法的滚动轴承状态识别方法 被引量:33
9
作者 王玉静 康守强 +3 位作者 张云 刘学 姜义成 Mikulovich V I 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期595-600,共6页
为了更有效地提取滚动轴承各状态振动信号的特征,该文提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)的敏感固有模态函数(IMF)选择算法。该算法对振动信号经EEMD分解后得到的固有模态函数采用峭度值、相关系数相结合的方法自动提取其敏感分量,... 为了更有效地提取滚动轴承各状态振动信号的特征,该文提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)的敏感固有模态函数(IMF)选择算法。该算法对振动信号经EEMD分解后得到的固有模态函数采用峭度值、相关系数相结合的方法自动提取其敏感分量,以此获得振动信号的初始特征。再运用奇异值分解和自回归(AR)模型方法得到滚动轴承各状态振动信号的特征向量,并将其输入到改进的超球多类支持向量机中进行智能识别,从而实现滚动轴承的正常状态,不同故障类型及不同性能退化程度的各状态识别。实验结果表明,相比基于经验模态分解结合自回归模型或奇异值分解的特征提取方法,该方法可更有效地提取滚动轴承故障特征信息,且识别精度更高。 展开更多
关键词 信号处理 状态识别 非平稳信号 集合经验模态分解(EEMD) 敏感固有模态函数(imf)
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经验模态分解下中国气温变化趋势的区域特征 被引量:67
10
作者 孙娴 林振山 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期1132-1141,共10页
用经验模态分解(EMD)方法对中国700多个站(1951-2001年)月平均气温进行了分析,提取气温变化趋势项,作空间分型,并计算各站气温变化率,以地理信息系统为数据处理平台,以1km×1km分辨率的DEM数据作为地形的综合反映,得到了中国平均气... 用经验模态分解(EMD)方法对中国700多个站(1951-2001年)月平均气温进行了分析,提取气温变化趋势项,作空间分型,并计算各站气温变化率,以地理信息系统为数据处理平台,以1km×1km分辨率的DEM数据作为地形的综合反映,得到了中国平均气温空间分型和变化率精细化分布图。结果表明:近50年来中国北方大部分地区气温变化率多在0.4oC/10a以上,西南和长江中下游部分地区气温变化率较小,气温变化率为负值区零星状散落在西南等地区。同时,1881-2001年中国9个区域的气温资料分析表明,近百年来中国气温变化趋势以东北、华北、华东、华南、西北和新疆区是持续上升,西南区呈下降型;华中区呈倒"V"型变化,西藏区趋势不明显。 展开更多
关键词 中国 气温 经验模态 本征函数
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基于IMF能量谱的水声信号特征提取与分类 被引量:18
11
作者 刘深 张小蓟 +1 位作者 牛奕龙 汪平平 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第3期203-206,226,共5页
经验模态分解(EMD)是用来处理非平稳时变信号的一种信号分析方法,该方法对所分析信号的局部特征信号进行不同时间尺度的分解,从而得到这些局部特征信号的各阶本征模函数(IMF)。提出了一种基于IMF能量谱的水声信号特征提取与选择方法,通... 经验模态分解(EMD)是用来处理非平稳时变信号的一种信号分析方法,该方法对所分析信号的局部特征信号进行不同时间尺度的分解,从而得到这些局部特征信号的各阶本征模函数(IMF)。提出了一种基于IMF能量谱的水声信号特征提取与选择方法,通过对水声信号进行经验模态分解,提取信号的本征模式分量并转换为能量谱特征向量,从而观测不同信号子频带能量谱的特征变化。分类实验采用支持向量机(SVM)分类器进行。实验结果表明,相对于小波能量谱特征提取法而言,利用IMF能量谱作为特征向量的分类实验具有更佳的分类效果,平均正确率达88%以上。 展开更多
关键词 经验模态分解 本征函数 本征函数能量谱 提取 支持向量机(SVM)分类器
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经典模态分解方法中内禀模态函数判据问题研究 被引量:12
12
作者 程军圣 于德介 杨宇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第20期1861-1864,共4页
针对经典模态分解方法的内禀模态函数判据问题 ,根据内禀模态函数完备且正交的特点 ,提出了在内禀模态函数“筛选”过程中采用能量差跟踪法来确定内禀模态函数分量。通过仿真和实际信号的分析 ,验证了采用这种方法确定的内禀模态函数分... 针对经典模态分解方法的内禀模态函数判据问题 ,根据内禀模态函数完备且正交的特点 ,提出了在内禀模态函数“筛选”过程中采用能量差跟踪法来确定内禀模态函数分量。通过仿真和实际信号的分析 ,验证了采用这种方法确定的内禀模态函数分量满足正交性要求 ,表现了信号内含的真实物理信息 。 展开更多
关键词 经典模态分解(EMD)方法 内禀模态函数(imf)判据 正交 能量差跟踪法
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基于本征模函数的轨道质量评价方法 被引量:7
13
作者 李再帏 练松良 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期213-217,共5页
为了更合理有效地评价轨道质量,将轨道不平顺波长因素纳入轨道质量评价中,提出基于本征模函数(intrinsicmode function,IMF)的轨道质量评价方法——轨道质量能量指标(track quality energy index,TQEI).通过对轨道不平顺数据进行经验模... 为了更合理有效地评价轨道质量,将轨道不平顺波长因素纳入轨道质量评价中,提出基于本征模函数(intrinsicmode function,IMF)的轨道质量评价方法——轨道质量能量指标(track quality energy index,TQEI).通过对轨道不平顺数据进行经验模态分解得到对应波长频段的不平顺IMF,利用频谱分析的方法求得各个IMF的能量;将各个IMF的能量与总能量的比值作为特征向量,并进行量纲一化处理,从而得到轨道不平顺IMF的能量系数;利用能量系数求得TQEI.通过理论推导证明了轨道质量数(track qualityindex,TQI)是在不考虑波长因素作用下轨道质量能量指标的特殊形式.最后,以京广提速干线轨道不平顺数据为例,对比分析了实际检测数据TQEI与TQI的关系.结果表明:轨道质量能量指标是对TQI的细化和延续,其既起到了TQI的幅值管理作用,又可以弥补TQI在波长及幅值管理方面的缺陷,可以准确有效地对轨道质量进行评价. 展开更多
关键词 轨道不平顺 本征函数 经验模态分解 能量系数 波长 评价方法
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变压器振动信号模态特征提取及分析 被引量:4
14
作者 丁巧林 赵卜 +1 位作者 张珂 宋巍 《电测与仪表》 北大核心 2016年第19期12-15,26,共5页
针对变压器故障情况下振动信号具有非平稳、非线性的特点,提出了利用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition method,EEMD)变压器振动信号进而选择有效本征模式函数(intrinsic mode function,IMF)的方法。该方法通过... 针对变压器故障情况下振动信号具有非平稳、非线性的特点,提出了利用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition method,EEMD)变压器振动信号进而选择有效本征模式函数(intrinsic mode function,IMF)的方法。该方法通过计算变压器原振动信号与分解后的本征模式函数的归一化相关系数来选取有效分量。再利用筛选出的本征模式函数构造特征矢量,将其作为变压器绕组状态识别的依据。实验结果证明了该方法可准确诊断变压器绕组的故障。 展开更多
关键词 绕组故障 集合经验模态分解 本征模式函数 相关系数 矢量
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集合经验模态分解下中国新疆降水变化趋势的区域特征 被引量:20
15
作者 刘天虎 刘天龙 《沙漠与绿洲气象》 2015年第4期17-24,共8页
降水是中国西北干旱区水资源的重要组成部分,利用合理方法有效认识降水的区域变化规律对指导农业发展尤为重要。基于新疆16个国际交换站1961—2012年降水距平时间序列,利用集合经验模态分解(EEMD)方法,分析了新疆降水变化趋势的多尺度特... 降水是中国西北干旱区水资源的重要组成部分,利用合理方法有效认识降水的区域变化规律对指导农业发展尤为重要。基于新疆16个国际交换站1961—2012年降水距平时间序列,利用集合经验模态分解(EEMD)方法,分析了新疆降水变化趋势的多尺度特征,并对其空间差异进行了初步探讨。近50多年来,新疆降水量整体上呈现出非线性的显著增多趋势,且其变化存在明显的年际尺度(3 a和6 a准周期)和年代际尺度(10 a和31 a准周期);各周期分量方差贡献率显示年际变化在新疆降水变化中占据主导地位,重构的降水年际变化趋势能精细刻画原始降水序列在研究时期内的波动状况;降水年代际变化揭示了新疆降水在1987年前后气候模态有了显著转换,由原来降水以负相位为主的气候模态转向正相位显著的气候模态;此外,降水变化趋势和转折时间均具有明显的区域差异。EEMD方法有助于加深人们对新疆降水多尺度变化特征的认识,是一种适用于非线性、非平稳信号分析的有效方法。 展开更多
关键词 新疆 降水距平 集合经验模态分解 本征函数 区域差异
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主控模态函数及在水位数据分析中的应用
16
作者 张立振 魏恩泊 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期80-84,共5页
在快速滤波分解信号为最宽带通本征模态函数方法(简称FFDSI方法)的基础上,引入了主控模态函数的概念。将其应用于Chichijima水文站水位信号,从中分解出3个96.93%-主控模态函数,分别代表着不同于调和分潮,且与天体运行规律更加吻合的3种... 在快速滤波分解信号为最宽带通本征模态函数方法(简称FFDSI方法)的基础上,引入了主控模态函数的概念。将其应用于Chichijima水文站水位信号,从中分解出3个96.93%-主控模态函数,分别代表着不同于调和分潮,且与天体运行规律更加吻合的3种模态潮型。由此可见,主控模态函数在信号分析中的应用价值。 展开更多
关键词 本征模态函数 FFDSI分解法 主控模态函数 希尔伯特谱
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基于IMF能量矩特征提取方法 被引量:2
17
作者 陈金 《电子质量》 2012年第7期76-78,共3页
针对辐射源中的信号识别问题中特征提取困难,提出了一种基于总体平均经验模式分解的IMF能量矩特征提取方法,并且与K最近邻分类相结合用于信号识别。首先利用总体平均经验模态分解方法把信号分解成为若干个IMF,再将重要的IMF分量关于时... 针对辐射源中的信号识别问题中特征提取困难,提出了一种基于总体平均经验模式分解的IMF能量矩特征提取方法,并且与K最近邻分类相结合用于信号识别。首先利用总体平均经验模态分解方法把信号分解成为若干个IMF,再将重要的IMF分量关于时间轴的积分,得到IMF能量矩的特征向量,最后借助K最近邻的分类(KNN)能力对特征向量进行分类,文中对十类FSK仿真信号分类表明,该方法能够有效、准确地识别信号。 展开更多
关键词 经验模态分解 本征模态函数 能量矩 提取
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基于高斯核函数支持向量机的脑电信号时频特征情感多类识别 被引量:12
18
作者 李幼军 钟宁 +2 位作者 黄佳进 栗觅 王东升 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期234-243,共10页
为了找到一种综合分析方法,提高对脑电信号情感多分类识别的分类精确度,将DEAP数据库中的脑电数据采用经验模态分解的方法分解为多个本征模函数,并对本征模函数按不同的时长窗口进行分片,提取其功率谱密度作为脑电信号特征.将被试对音... 为了找到一种综合分析方法,提高对脑电信号情感多分类识别的分类精确度,将DEAP数据库中的脑电数据采用经验模态分解的方法分解为多个本征模函数,并对本征模函数按不同的时长窗口进行分片,提取其功率谱密度作为脑电信号特征.将被试对音乐视频的情感评价指数用于生成情感分类标签,按"唤醒度"和"效价"2个维度将评价指数映射到二维情感模型中,分成4类.采用"一对一"的高斯核函数支持向量机对脑电特征进行多分类分析.实验结果表明:高斯核函数支持向量机的最高分类准确度达到90.9%(22号被试),平均分类准确度达到68.3%.高斯核函数支持向量机能有效地从脑电信号中识别出不同的情感状态;同时,对于相同刺激,不同的被试产生的情感状态不同;并且,在清醒状态下,脑电信号的高频子波对情感分类有更高的分类精确度. 展开更多
关键词 髙斯核函数 支持向量机 情感分类 脑电图(EEG) 经验模态分解(EMD) 本征函数(imf)
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混凝土缺陷信号变分模态分解与超声成像方法
19
作者 张奇 韩庆邦 +3 位作者 孙刘家 靳琪琳 王溢秋 刘志鹏 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第4期829-835,共7页
混凝土的强散射特性限制了其中缺陷声波成像的分辨率。该文采用一种依据变分模态分解与全聚焦成像相结合的方法,将接收信号分解成多个本征模态函数,计算各本征模态函数与激励信号的相关系数,对信号加权重构以实现对特征信号的提取,从而... 混凝土的强散射特性限制了其中缺陷声波成像的分辨率。该文采用一种依据变分模态分解与全聚焦成像相结合的方法,将接收信号分解成多个本征模态函数,计算各本征模态函数与激励信号的相关系数,对信号加权重构以实现对特征信号的提取,从而提高成像算法对混凝土缺陷间散射波互干扰的鲁棒性。通过设置对比试验,研究了不同缺陷混凝土结构中该信号处理方式对于成像结果的影响。试验结果表明,该方法对于弱散射及散射干扰具有更好的鲁棒性,相比基于原始数据的成像方法能够更好地还原混凝土内部结构。 展开更多
关键词 混凝土 超声检测 变分模态分解 本征模态函数
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应用经验模态分解下的AR模型提取电动机故障特征
20
作者 许允之 牛曼 仝年 《煤矿机电》 2017年第1期47-51,54,共6页
为有效地诊断电动机断条故障,提出了一种基于EMD-AR模型的电动机断条诊断的信号分析新方法。该方法将时间序列的AR模型引入到电动机断条故障诊断中,采用了经验模态分解方法将电动机的电流信号分解成若干个平稳的IMF分量,对前三个分量建... 为有效地诊断电动机断条故障,提出了一种基于EMD-AR模型的电动机断条诊断的信号分析新方法。该方法将时间序列的AR模型引入到电动机断条故障诊断中,采用了经验模态分解方法将电动机的电流信号分解成若干个平稳的IMF分量,对前三个分量建立AR模型,并对固有模态函数进行功率谱分析。通过对比正常电动机、一根断条满载电动机和一根断条空载电动机的A相电流信号的IMF1(V)~IMF3(V)分量,通过AR模型估计的功率谱图提取故障特征并分析。仿真和实验结果表明,此方法能有效识别电动机断条故障。 展开更多
关键词 经验模态分解(EMD) 自回归(AR)模型 固有模态函数(imf) 故障特提取 转子断条
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