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基于Wigner分布时频遮隔的信号分解算法

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电子学报 2008年第1期36卷 95-99,85页

作者：田光明陈光 电子科技大学自动化工程学院

综合特征值分解及Wigner分布时频遮隔提出了一种信号分解算法,并推广应用于其他交叉项抑制时频表示.对于由时频面上互不重叠分量合成的多分量信号,证明了信号分量可与各分量Wigner分布之和的逆Fourier变换的特征值分解相对应;通过阈值... 详细信息

综合特征值分解及Wigner分布时频遮隔提出了一种信号分解算法,并推广应用于其他交叉项抑制时频表示.对于由时频面上互不重叠分量合成的多分量信号,证明了信号分量可与各分量Wigner分布之和的逆Fourier变换的特征值分解相对应;通过阈值法可从抑制交叉项时频表示获得信号时频支撑区域,以此为模板遮隔Wigner分布可减少交叉项并保持自项聚集性,其逆Fourier变换的特征值分解就可实现多分量信号分解.仿真实例分析结果表明了该理论与算法的正确性和实用性.最后分析了算法性能并拓展了其实用范围.

关键词： Wigner分布时频遮隔特征值分解信号分解

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基于非参数基函数的自适应信号分解算法

电子学报 2010年第6期38卷 1371-1376页

作者：范虹孟庆丰陕西师范大学计算机科学学院陕西西安710062 西安交通大学机械工程学院陕西西安710049

提出了一种分解信号特征的自适应信号处理算法.算法的核心是将观察信号分解为一组最好匹配信号局部结构的特征波形的线性展开,这些特征波形是由非参数基函数特征波形估计方法计算所得.分解算法中模板信号的自适应调整使算法可以不再过... 详细信息

提出了一种分解信号特征的自适应信号处理算法.算法的核心是将观察信号分解为一组最好匹配信号局部结构的特征波形的线性展开,这些特征波形是由非参数基函数特征波形估计方法计算所得.分解算法中模板信号的自适应调整使算法可以不再过多地需要信号的先验知识,在实际应用中具有更加良好的柔性和适应性.通过对算法自适应性和收敛性的测试,验证了算法的性能.仿真信号的提取结果与传统匹配追踪算法分解结果及EMD方法分解结果的比较,进一步表明了所提算法的可行性和有效性.

关键词：信号分解非参数基函数自适应模板信号

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一元及多元信号分解发展历程与展望

自动化学报 2024年第1期50卷 1-20页

作者：陈启明文青松郎恂谢磊苏宏业浙江大学工业控制技术国家重点实验室杭州311100 阿里巴巴达摩院杭州310027 阿里巴巴达摩院美国西雅图98060 云南大学信息学院昆明650091

现实世界中,所获得的信号大部分都是非平稳和非线性的,将此类复杂信号分解为多个简单的子信号是重要的信号处理方法.1998年,提出希尔伯特–黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)以来,历经20余年的发展,信号分解已经成为信号处理领域相... 详细信息

现实世界中,所获得的信号大部分都是非平稳和非线性的,将此类复杂信号分解为多个简单的子信号是重要的信号处理方法.1998年,提出希尔伯特–黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)以来,历经20余年的发展,信号分解已经成为信号处理领域相对独立又具有创新性的重要内容.特别是近10年,多元/多变量/多通道信号分解理论方法方兴未艾,在诸多领域得到了成功应用,但目前尚未见到相关综述报道.为填补这个空缺,从单变量和多变量两个方面系统综述了国内/外学者对主要信号分解方法的研究现状,对这些方法的时频表达性能进行分析和比较,指出这些分解方法的优势和存在的问题.最后,对信号分解研究进行总结和展望.

关键词：信号分解时频分析希尔伯特–黄变换多元信号分解

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基于多种信号分解的台风风速多步预测

振动．测试与诊断 2019年第5期39卷 1103-1110,1139页

作者：李春祥李洲上海大学土木工程系

针对台风风速多步预测中用到的信号分解方法开展对比研究。首先,列举8种典型信号分解方法的特点;其次,基于不同信号分解方法建立经粒子群算法(particle swarm optimization,简称PSO)优化的最小二乘支持向量机(least squares support vec... 详细信息

针对台风风速多步预测中用到的信号分解方法开展对比研究。首先,列举8种典型信号分解方法的特点;其次,基于不同信号分解方法建立经粒子群算法(particle swarm optimization,简称PSO)优化的最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,简称LSSVM)预测模型;最后,采用某大跨桥梁主塔位置和沿海某高层建筑楼顶处的两组台风实测风速序列进行多步提前预测研究。对两组试验的预测结果进行分析,发现基于变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)的PSO-LSSVM模型具有最佳预测效果。

关键词：台风风速多步预测时频分析信号分解风灾辅助决策

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基于变矩阵结构奇异值分解的信号分解算法

振动．测试与诊断 2018年第6期38卷 1096-1102,1286页

作者：赵学智叶邦彦陈统坚华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640

矩阵结构对奇异值分解的信号处理效果有重要影响,改变传统算法中矩阵结构固定的思想,提出在奇异值分解中采用变化的矩阵结构,每分解一次,矩阵结构就改变一次,以适应信号中不同的周期性分量。每次的分解都将上一层的信号分解为主、副两... 详细信息

矩阵结构对奇异值分解的信号处理效果有重要影响,改变传统算法中矩阵结构固定的思想,提出在奇异值分解中采用变化的矩阵结构,每分解一次,矩阵结构就改变一次,以适应信号中不同的周期性分量。每次的分解都将上一层的信号分解为主、副两个分量,提取副分量,而对主分量再次进行变矩阵结构的奇异值分解,如此反复进行,最终将原始信号分解为一系列主、副分量。信号处理实例表明,这一方法具有良好的信号分离效果,能够实现信号中不同周期性分量的有效分离。

关键词：矩阵结构奇异值分解信号分解周期性分量

非零奇异值和频率的关系及其在信号分解中的应用

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电子学报 2017年第8期45卷 2008-2018页

作者：赵学智叶邦彦华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640

研究了Hankel矩阵方式下确定性信号的非零奇异值和信号所含频率数量之间的关系,发现只要矩阵维数大于信号中频率数量的二倍,此后不管维数再怎样增大,非零奇异值的数目始终维持为信号中频率数量的两倍不变.研究了非零奇异值和单个频率之... 详细信息

研究了Hankel矩阵方式下确定性信号的非零奇异值和信号所含频率数量之间的关系,发现只要矩阵维数大于信号中频率数量的二倍,此后不管维数再怎样增大,非零奇异值的数目始终维持为信号中频率数量的两倍不变.研究了非零奇异值和单个频率之间存在的对应关系,提出利用奇异值分解来分离单个的频率成分,发现了奇异值分解分离单个频率成分的条件,在这种条件下奇异值分解可以准确地分离出任何的单个频率成分.利用奇异值分解的这一特性对轴承振动信号进行特征提取,分离出了轴承各个振动频率清晰的时域波形,由此准确地揭示了轴承的实际振动状态.

关键词：奇异值分解非零奇异值信号分解矩阵维数

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环境激励下桥梁结构信号分解与模态参数识别

振动．测试与诊断 2018年第6期38卷 1267-1274,1300页

作者：陈永高钟振宇浙江工业职业技术学院建筑工程学院绍兴312000 浙江大学建筑工程学院杭州310058

为实现环境激励下桥梁结构信号分解与模态参数识别的一体化,首先,针对现有集合经验模态分解算法存在的端点效应和有效本征模态函数筛选难的问题,通过引入镜像延拓算法和支持向量回归机算法来抑制端点效应,并根据互相关系数和能量系数建... 详细信息

为实现环境激励下桥梁结构信号分解与模态参数识别的一体化,首先,针对现有集合经验模态分解算法存在的端点效应和有效本征模态函数筛选难的问题,通过引入镜像延拓算法和支持向量回归机算法来抑制端点效应,并根据互相关系数和能量系数建立筛选有效本征模态函数的新指标——有效系数;其次,根据桥梁结构真实模态存在的一般规律提出了用于智能化辨识稳定图中真实模态的算法;最后,通过某大型斜拉桥振动台试验来验证所提算法的可行性。结果表明,所提算法不仅能实现桥梁结构响应信号的自适应分解和重构,还能实现稳定图中真实模态的智能化筛选,即实现桥梁结构模态参数的智能化识别,且识别结果具有可靠性。

关键词：桥梁结构信号分解信号重构端点效应参数识别

基于信号分解和切比雪夫多项式的多体系统区间不确定性分析方法

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力学学报 2022年第6期54卷 1694-1705,I0004页

作者：蒋鑫白争锋宁志远王思宇哈尔滨工业大学航天工程系哈尔滨150001 哈尔滨工业大学(威海)机械工程系山东威海264209

参数的不确定性会对多体系统动力学响应产生显著影响,区间分析方法只需根据不确定性参数的边界信息,便可实现在多体系统动力学分析中考虑参数的不确定性.考虑区间参数不确定性,采用切比雪夫区间方法(Chebyshev interval method,CIM)在... 详细信息

参数的不确定性会对多体系统动力学响应产生显著影响,区间分析方法只需根据不确定性参数的边界信息,便可实现在多体系统动力学分析中考虑参数的不确定性.考虑区间参数不确定性,采用切比雪夫区间方法(Chebyshev interval method,CIM)在分析多体系统动力学响应时,随着时间的增大,响应边界精度会越来越低.为解决CIM的这一问题,本文将信号分解技术与切比雪夫多项式结合,采用切比雪夫多项式分别对HHT变换(Hilbert-Huang transform,HHT)和局域均值分解(local mean decomposition,LMD)得到的瞬时幅值和瞬时相位近似,提出CIM-HHT方法和CIM-LMD方法,以获得含区间参数的长周期动力学响应边界.HHT和LMD分解能够将多体系统的多分量响应分解为多个单分量和一个趋势分量(残余分量)之和,CIM-HHT和CIM-LMD对每个分量的瞬时幅值和瞬时相位、和趋势分量采用切比雪夫多项式近似,进而建立系统响应的耦合模型,可以得到系统的动力学响应边界.最后,考虑单摆和曲柄滑块机构中的参数不确定性,验证了CIMHHT和CIM-LMD方法的有效性.结果表明,相比CIM,在长周期区间动力学响应分析中CIM-HHT和CIMLMD能够获得较准确的结果.此外,相比CIM-HHT,CIM-LMD具有更弱的末端效应,计算精度更高.

关键词：区间不确定多体系统动力学信号分解切比雪夫多项式

基于信号分解的时频分析方法在高频地波雷达目标监测中的应用研究

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武汉大学学报（信息科学版） 2006年第7期31卷 653-656页

作者：桂任舟杨子杰武汉大学电子信息学院武汉市珞喻路129号430079

假设目标的速度在相干积累时间内是时变的,而目标的加速度在相干积累时间内是不变的,分析了在这种假设情况下回波信号的处理模型。在比较传统的STFT(short-time Fourier transform)和WVD(Wigner-Villedistribution)等常用时频分析方法... 详细信息

假设目标的速度在相干积累时间内是时变的,而目标的加速度在相干积累时间内是不变的,分析了在这种假设情况下回波信号的处理模型。在比较传统的STFT(short-time Fourier transform)和WVD(Wigner-Villedistribution)等常用时频分析方法的基础上,提出了一种基于信号分解的时频分析方法。该方法既可避免STFT方法的时间和频率分辨率不能同时提高的不足,又可成功解决WVD交叉项干扰的问题,并通过实测数据验证了本文所提方法的正确性。

关键词：时频分析交叉项干扰信号分解