[發(fā)明專利]基于相關(guān)分析的EMD過程中有效IMF的判定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610279173.0
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105928701B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝如江;王勝江;李代勇;沈英明;牛志雷;楊紅娜;李輝
• 申請（專利權(quán)）人: 石家莊鐵道大學(xué);西安創(chuàng)富電子科技有限公司
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所13120
• 代理人: 王占華

1.一種基于相關(guān)分析的EMD過程中有效IMF的判定方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：

采集故障振動信號，將該振動信號作為原始信號；

將原始信號使用EMD方法進行分解得到若干個IMF分量；

計算每一個IMF分量與原始信號的相關(guān)系數(shù)，畫出相關(guān)系數(shù)分布圖；

根據(jù)相關(guān)系數(shù)分布圖并利用噪聲判斷準(zhǔn)則確定噪聲IMF分量；

所述的根據(jù)相關(guān)系數(shù)分布圖并利用噪聲判斷準(zhǔn)則確定噪聲IMF分量的方法包括如下步驟：計算各個IMF分量與原信號的相關(guān)系數(shù)，畫出相關(guān)系數(shù)分布圖，在所述相關(guān)系數(shù)分布圖中找到第一個相關(guān)系數(shù)發(fā)生突變的點K，該點對應(yīng)的IMF分量為IMF_k，將IMF₁～IMF_k分量視為噪聲IMF分量；將各個IMF分量與原信號的相關(guān)系數(shù)點依次連接構(gòu)成相關(guān)系數(shù)曲線，曲線方向發(fā)生反轉(zhuǎn)的相關(guān)系數(shù)對應(yīng)的點為相關(guān)系數(shù)發(fā)生突變的點；

根據(jù)相關(guān)系數(shù)分布圖并利用偽分量判斷準(zhǔn)則確定偽IMF分量；

將判定為噪聲的IMF分量和偽IMF分量去除，得到有效的IMF分量；

得到有效的IMF分量的方法如下：假設(shè)原始信號經(jīng)EMD方法分解得到N個頻率從高到低排列的IMF分量，噪聲成分主要集中在信號的高頻段，即EMD方法分解得到的階數(shù)較小的IMF當(dāng)中，因此存在一個數(shù)字k，使得IMF₁～IMF_k是以噪聲為主導(dǎo)模態(tài)的IMF分量；偽分量主要集中在階數(shù)較大的IMF分量中，因此存在一個數(shù)字h，使得從第h個IMF往后的所有分量IMF_h～IMF_N都是偽IMF分量；剩下的IMF_k+1～IMF_h-1是以有用信號為主導(dǎo)模態(tài)的分量。

2.如權(quán)利要求1所述的基于相關(guān)分析的EMD過程中有效IMF的判定方法，其特征在于：

采用壓電加速度傳感器采集故障振動信號。

3.如權(quán)利要求1所述的基于相關(guān)分析的EMD過程中有效IMF的判定方法，其特征在于，所述的計算每一個IMF分量與原始信號的相關(guān)系數(shù)的方法包括如下步驟：

相關(guān)系數(shù)ρ_xy的計算公式為：

${\mathrm{\ρ}}_{xy}=\frac{\underset{n=0}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}x\left(n\right)y\left(n\right)}{{\[\underset{n=0}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}{x}^2\left(n\right)\underset{n=0}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}{y}^2\left(n\right)\]}^{1/2}}$

式中x(n)表示EMD分解前的原始信號，y(n)表示IMF分量。