[發明專利]一種經驗模態分解中模態混疊問題的自適應解耦方法

在審

• 申請號: 201710063232.5
• 申請日: 2017-02-03
• 公開（公告）號: CN106844293A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 劉金朝;孫善超;成棣;牛留斌;張茂軒
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院;中國鐵道科學研究院基礎設施檢測研究所;北京鐵科英邁技術有限公司
• 主分類號: G06F17/14
• 分類號: G06F17/14
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 湯在彥,李秀蕓

1.一種經驗模態分解中模態混疊問題的自適應解耦方法，其特征在于，包括：

將待分解的信號x(t)中添加噪聲，獲得加噪信號；

從所述加噪信號中提取局部極值點；

從所述局部極值點中挑選窗極值點；

利用所述窗極值點構造上、下包絡線；

根據所述上、下包絡線計算第一包絡均值；

根據所述加噪信號與所述第一包絡均值獲得第一殘差信號；

對所述第一包絡均值與設定的第一閾值進行比較；如果所述第一包絡均值小于所述第一閾值，所述第一殘差信號作為第一內蘊模態分量IMF1；否則，將所述第一殘差信號作為加噪信號，重復上述步驟迭代獲得第二包絡均值和第二殘差信號，比較所述第二包絡均值與所述第一閾值，如果所述第二包絡均值小于所述閾值，所述第二殘差信號作為第一內蘊模態分量IMF1；否則，將所述第二殘差信號作為加噪信號，反復重復上述步驟，直至當前迭代的包絡均值小于所述第一閾值，并將當前迭代的殘差信號作為第一內蘊模態分量IMF1；

判斷當前迭代獲得的窗極值點的個數是否小于等于設定的第二閾值；如果是，則獲得了所述第一內蘊模態分量IMF1和趨勢項；其中，所述趨勢項通過待分解的信號x(t)中添加噪聲的加噪信號減去第一內蘊模態分量IMF1獲得。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：如果所述窗極值點的個數大于所述第二閾值；則將待分解的信號x(t)中添加噪聲的加噪信號減去第一內蘊模態分量IMF1作為加噪信號，重復迭代，獲得第二內蘊模態分量IMF2；判斷當前迭代獲得的窗極值點的個數是否小于等于設定的第二閾值；如果是，則獲得所述第一內蘊模態分量IMF1、所述第二內蘊模態分量IMF2和趨勢項；其中，所述趨勢項通過待分解的信號x(t)中添加噪聲的加噪信號減去第一內蘊模態分量IMF1和第二內蘊模態分量IMF2獲得；如果所述窗極值點的個數大于所述第二閾值；則將待分解的信號x(t)中添加噪聲的加噪信號減去第一內蘊模態分量IMF1和第二內蘊模態分量IMF2作為加噪信號，重復迭代，直至所述窗極值點的個數小于等于所述第二閾值，獲得n個內蘊模態分量和趨勢項；其中，所述趨勢項通過待分解的信號x(t)中添加噪聲的加噪信號減去n個內蘊模態分量之和獲得。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述局部極值點包括局部極大值和局部極小值；如果則x_j定義為局部極大值；如果則x_j定義為局部極小值；其中，x_i表示信號，i＝1,2,…N，N是信號x_i的長度。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述窗極值點包括窗極大值點和窗極小值點；如果則x_k定義為窗極大值；如果則x_k定義為窗極小值；其中，x_i表示信號，i＝1,2,…N，N是信號x_i的長度；L_w/2：窗長的一半。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，從所述局部極值點中挑選窗極值點的步驟包括：

選取待分解的信號x(t)中添加噪聲的加噪信號的局部極值點；

從所述局部極值點中選取窗極值點；其中，所述窗極值點包括窗極大值點和窗極小值點；

對所述窗極值點進行添加或刪除，確保窗極大值點的位置與窗極小值點的位置相間，且所述窗極大值點的個數與所述窗極小值點的個數相等或相差為1。