[發明專利]一種解相關多頻率經驗模態分解方法

在審

• 申請號: 201810819772.6
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN109241828A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 程良倫;詹瀛魚;王濤
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種解相關多頻率經驗模態分解方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：采用EMD對初始信號進行分解，得到第一個初始信號分量PIMF1；

S2：利用步驟S1得到的PIMF1分量，求得掩蔽信號的頻率，進而構造掩蔽信號；

S3：從初始信號中去除步驟S2得到的掩蔽信號，得到新的信號，再利用EMD對新的信號進行分解，得到第一階去掩蔽信號分量MIMF1，重復步驟S1到步驟S3，得到第二階去掩蔽信號分量MIMF2；

S4：利用步驟S3得到的前兩階去掩蔽信號分量MIMF1和MIMF2，嵌入相關系數處理，得到最優本征模態函數，記為OIMF1；

S5：將最優OIMF1從初始信號中去除，重復步驟S1到S5直到分解的殘余分量為常數或單調，最后得到一組最優本征模態函數，記為OIMFs。

2.根據權利要求1所述的一種解相關多頻率經驗模態分解方法，其特征在于，步驟S1中，利用EMD方法對把初始信號x(t)進行分解，得到第一個初始信號分量PIMF1，記為c₁(t)。

3.根據權利要求2所述的一種解相關多頻率經驗模態分解方法，其特征在于，步驟S2中，利用步驟S1得到的c₁(t)，對c₁(t)進行希爾伯特變換，計算出其瞬時頻率與瞬時幅值，利用瞬時頻率與瞬時幅值求得掩蔽信號的頻率，構造掩蔽信號，具體步驟如下：

S2.1：利用步驟S1中c₁(t)進行希爾伯特變換，計算出c₁(t)的瞬時頻率f₁(i)和瞬時幅值a₁(i)：

其中M為帶寬系數，為了減少隨機誤差，首先選擇M為1.42-1.65，其次計算出本征模態函數IMF的峭度值，峭度值越大，信號中的沖擊成分明顯增加，因此選擇最大的5個M值，對應于不同M有多個掩蔽信號頻率f_n；

S2.2：利用步驟1得到的多個掩蔽信號頻率f_n構造多個掩蔽信號s_n(t)：

s_n(t)＝A₀sin(2πf_nt) (2)

其中，A₀是c₁(t)的平均幅值。

4.根據權利要求3所述的一種解相關多頻率經驗模態分解方法，其特征在于，步驟S3中，從初始信號中添加步驟S2得到的掩蔽信號s_n(t)，得到新的信號y_n(t)，再利用EMD對新信號y_n(t)進行分解，得到第一階去掩蔽信號分量MIMF1：h₁(t)，重復步驟S1到步驟S3，得到前兩階信號分量MIMF1：h₁(t)和MIMF2：h₂(t)，具體步驟如下：

S3.1：利用步驟S2中得到的多個掩蔽信號s_n(t)添加到初始信號中構造新的信號y_n(t)＝x(t)+s_n(t)；

S3.2：對y_n(t)進行EMD分解得到第一個IMF稱為從中去除掩蔽信號得到去掩蔽信號IMF：

S3.3：將S3.2得到的n個MIMF1_n進行總體平均得到第一階去掩蔽信號分量MIMF1：h₁(t)，即

S3.4：從初始信號中去除h₁(t)，得到下一個分解信號，重復步驟S1到步驟S3，得到MIMF2：h₂(t)。