[發(fā)明專利]一種改進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410176546.2
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN104007315A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張壽明;司莉;畢貴紅;原天龍
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種改進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解處理方法，其特征在于：首先對原始信號u₀(t)進(jìn)行鏡像延拓及加余弦窗處理，得到信號u₁(t)；然后對信號u₁(t)進(jìn)行異常事件引起的模態(tài)混疊判斷并對存在異常事件引起的模態(tài)混疊的信號去除異常事件；接著對不存在異常事件引起的模態(tài)混疊信號或者去除了異常事件的存在異常事件引起的模態(tài)混疊信號進(jìn)行相近頻率分量造成的模態(tài)混疊判斷；再對存在相近頻率分量造成的模態(tài)混疊信號構(gòu)造掩膜信號，獲取添加掩膜信號后分解的頻率分量；最后對添加掩膜信號后分解的頻率分量或者不存在相近頻率分量造成的模態(tài)混疊信號去除延拓?cái)?shù)據(jù)，得到消除端點(diǎn)效應(yīng)或者得到消除端點(diǎn)效應(yīng)和模態(tài)混疊的EMD分解結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解處理方法，其特征在于：所述方法的具體步驟如下：

A、鏡像延拓及加余弦窗處理：用鏡像延拓的方法對原始信號u₀(t)兩端分別延拓出一段時間數(shù)據(jù)，并將整段數(shù)據(jù)乘以余弦窗函數(shù)得到信號u₁(t)；

B、異常事件引起的模態(tài)混疊判斷：

B1、若u₁(t)中存在異常事件引起的模態(tài)混疊，則加入一個比異常事件頻率更高的高頻信號，構(gòu)成信號u₂(t)，并對u₂(t)進(jìn)行EMD分解，得到多個IMF分量，將含有異常事件及高頻信號的IMF分量從u₂(t)中去除；再將剩余IMF分量及余量誤差求和得到信號u₃(t)；接著執(zhí)行步驟C；

B2、若u₁(t)中不存在異常事件引起的模態(tài)混疊，則執(zhí)行步驟C；

C、相近頻率分量造成的模態(tài)混疊判斷：

C1、若存在相近頻率分量造成的模態(tài)混疊，

當(dāng)通過步驟B1執(zhí)行到C1時，對u₃(t)進(jìn)行快速傅里葉變換，求出u₃(t)中所包含的所有頻率分量f₁,f₂,…f_n及對應(yīng)的幅值A₁,A₂,…A_n；

當(dāng)通過步驟B2執(zhí)行到C1時，對u₁(t)進(jìn)行快速傅里葉變換，求出u₃(t)中所包含的所有頻率分量f₁,f₂,…f_n及對應(yīng)的幅值A₁,A₂,…A_n；

C2、若不存在相近頻率分量造成的模態(tài)混疊，則執(zhí)行步驟F；

D、構(gòu)造掩膜信號：包含n個頻率分量的信號需要添加n-1個掩膜信號，構(gòu)造掩膜信號s_i(t)=A_i?sin(2π(f_i+f_i-1)t)，i=1,2,…n-1；

E、獲取添加掩膜信號后分解的頻率分量：按步驟D中構(gòu)造掩膜信號的方法不斷向余量中添加掩膜信號后進(jìn)行EMD分解，直到得到單一的頻率分量c_n-1(t)：

根據(jù)已確定的s₁(t)，令u₄₁₊(t)=u(t)+s₁(t)和u_41-(t)=u(t)-s₁(t)，并分別對u₄₁₊(t)和u_41-(t)進(jìn)行EMD計(jì)算取其第一個IMF，記作：z₁₊(t)和z_1-(t)，則信號u(t)的第一個IMF分量IMF₁=(z₁₊(t)+z_1-(t))／2，對應(yīng)余量為c₁(t)=u(t)-IMF₁；其中，u(t)為u₁(t)或者u₃(t)；

根據(jù)已確定的s_i(t)，令u_4i+(t)=c_i-1(t)+s_i(t)和u_4i-(t)=c_i-1(t)-s_i(t)，并分別對u_4i+(t)和u_4i-(t)進(jìn)行EMD計(jì)算取其第一個IMF，記作：z_i+(t)和z_i-(t)，則信號u(t)的第i個IMF分量IMF_i=(z_i+(t)+z_i-(t))／2，對應(yīng)余量為c_i(t)=c_i-1(t)-IMF_i；其中，i=2,…n-1，u(t)為u₁(t)或者u₃(t)；

F、去除步驟A中的延拓?cái)?shù)據(jù)，得到消除端點(diǎn)效應(yīng)或者得到消除端點(diǎn)效應(yīng)和模態(tài)混疊的EMD分解結(jié)果，從而分解結(jié)束。