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基于希尔伯特变换的暂态信号正弦表示分析方法

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电力系统保护与控制 2022年第1期50卷 1-7页

作者：罗建石家炜输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

为了分析电力系统暂态信号特性和计算暂态信号导数,依据采样信号拟合暂态信号函数表达式是一种可行方法,但现有的暂态信号拟合方法还存在拟合函数确定性和可导性方面的不足。针对这一问题,提出了一种基于希尔伯特变换的电力系统暂态信... 详细信息

为了分析电力系统暂态信号特性和计算暂态信号导数,依据采样信号拟合暂态信号函数表达式是一种可行方法,但现有的暂态信号拟合方法还存在拟合函数确定性和可导性方面的不足。针对这一问题,提出了一种基于希尔伯特变换的电力系统暂态信号正弦表示分析方法,采用暂态信号的正弦表示构成拟合基函数,利用希尔伯特变换以满足拟合函数的确定性。与现有方法相比,该方法可直接分解故障暂态信号的稳态分量和暂态分量,其暂态分量能反映故障信号的衰减特性。该方法还可拟合暂态信号的函数表达式,进而计算暂态电压电流信号的任意阶导数值,这一特性是许多信号处理计算的基础。通过对一组给定信号和一组现场录波信号的分析,验证了所提方法的有效性。

关键词：电力系统暂态分析拟合函数希尔伯特变换衰减特性

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改进希尔伯特-黄变换含噪振动信号时频分析

上海交通大学学报 2023年第12期57卷 1648-1656页

作者：孙苗杨钧凯吴立湖北国土资源职业学院环境与工程学院武汉430090 武汉华中科大建筑规划设计研究院有限公司武汉430070 中国地质大学(武汉)岩土钻掘与防护教育部工程研究中心武汉430074 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

针对希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform, HHT)含噪振动信号时频分析产生的模态混淆和瞬时频率缺乏实际意义的现象,改进经验模态分解(EMD)得到自适应补充集合经验模态分解(CEEMDAN)后,结合多尺度排列熵(MPE)抑制EMD模态混淆,再改... 详细信息

针对希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform, HHT)含噪振动信号时频分析产生的模态混淆和瞬时频率缺乏实际意义的现象,改进经验模态分解(EMD)得到自适应补充集合经验模态分解(CEEMDAN)后,结合多尺度排列熵(MPE)抑制EMD模态混淆,再改进Hilbert变换得到改进归一化Hilbert变换(INHT),最终形成CEEMDAN·MPE-INHT.为验证CEEMDAN·MPE-INHT含噪振动信号时频分析的准确性,进行EMD-HT、EEMD-NHT、CEEMDAN-INHT、CEEMDAN·MPE-INHT含噪仿真振动信号时频分析对比研究.研究结果表明:CEEMDAN能够控制低频噪声;MPE能抑制高频噪声;INHT使Hilbert变换不受Bedrosian定理约束.最后将CEEMDAN·MPE-INHT算法用于实际工程含噪振动信号时频分析中,CEEMDAN·MPE分解得到的固有模态函数(IMF)经INHT处理得到的时频谱在时域和频域上都具有较高的分辨率,可提高时频特征参数提取精度,有助于振动信号危害控制.

关键词：经验模态分解希尔伯特变换模态混淆固有模态函数

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希尔伯特变换在配电网故障选线中的应用

电力系统保护与控制 2014年第10期42卷 24-28页

作者：张国军任荣韩静静田永峰辽宁工程技术大学电气与控制工程学院辽宁葫芦岛125105

为克服目前小电流接地系统单相故障发生在相电压过零点附近选线方法灵敏度低的缺点,提出了一种基于希尔伯特变换的综合选线判据。将零序电流进行小波包分解的同时,运用希尔伯特变换对分解结果进行瞬时频率分析,计算频带能比因子。将频... 详细信息

为克服目前小电流接地系统单相故障发生在相电压过零点附近选线方法灵敏度低的缺点,提出了一种基于希尔伯特变换的综合选线判据。将零序电流进行小波包分解的同时,运用希尔伯特变换对分解结果进行瞬时频率分析,计算频带能比因子。将频带能比因子作为启动选线方法的条件,当高频分量多时比较小波高频能量,当低频分量多时比较直流分量能量,将两种方法进行有机综合可以构成完善的故障选线方案。仿真结果表明该方法有效、准确、且适用性强,不受系统结构和运行方式等的影响。

关键词：小电流接地系统希尔伯特变换频带能比因子高频能量直流分量

希尔伯特变换在舰船电能质量检测系统中的优化研究

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舰船科学技术 2017年第4X期39卷 157-159页

作者：李智勇盛维涛四川工程职业技术学院电气信息工程系四川德阳618000

船舶工业向着自动化、工业化发展,大量的用电设备装载于船舶上,用电侧的设备对船舶供电系统和供电质量提出了新的要求。为了提高船舶供电系统的性能和供电质量,舰船电能质量检测系统必不可少。本文利用非稳态信号处理方式-希尔伯特变换... 详细信息

船舶工业向着自动化、工业化发展,大量的用电设备装载于船舶上,用电侧的设备对船舶供电系统和供电质量提出了新的要求。为了提高船舶供电系统的性能和供电质量,舰船电能质量检测系统必不可少。本文利用非稳态信号处理方式-希尔伯特变换,对舰船暂态电能的质量进行检测,并系统分析暂态电能的5种扰动形式及解决方法。

关键词：自动化希尔伯特变换暂态电能质量检测

基于希尔伯特变换的多用户DCSK通信系统性能分析

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电子与信息学报 2018年第11期40卷 2744-2751页

作者：张刚许嘉平张天骐重庆邮电大学信号与信息处理重庆市重点实验室重庆400065

针对差分混沌移位键控(DCSK)传输速率低的问题,该文提出一种基于希尔伯特变换的多用户DCSK(HMU-DCSK)通信系统。在固定阶数的Walsh码条件下,通过希尔伯特变换将正交基信号集合提高1倍,并确保分配给每个用户的载波信号正交。推导了在Rayl... 详细信息

针对差分混沌移位键控(DCSK)传输速率低的问题,该文提出一种基于希尔伯特变换的多用户DCSK(HMU-DCSK)通信系统。在固定阶数的Walsh码条件下,通过希尔伯特变换将正交基信号集合提高1倍,并确保分配给每个用户的载波信号正交。推导了在Rayleigh衰落信道下的误码率公式并进行仿真。结果表明,相同N值下HMU-DCSK系统的传输速率是传统多用户DCSK系统的2倍;相同传输速率下HMU-DCSK系统的误码性能明显优于传统多用户DCSK系统。

关键词：混沌通信多用户 Walsh码希尔伯特变换传输速率

关于非线性系统辨识的恢复力曲面法和希尔伯特变换法

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振动与冲击 2019年第1期38卷 73-78页

作者：袁天辰杨俭陈立群上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620 上海大学理学院力学系上海200444 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海大学上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

针对均匀薄板和压电双晶薄板进行了非线性辨识实验,比较了两种方法——恢复力曲面法和希尔伯特变换法。针对辨识数据的函数逼近问题,提出将位移-刚度函数而非位移-恢复力函数用于数据拟合。通过均匀薄板和压电双晶薄板的实验结果,验证... 详细信息

针对均匀薄板和压电双晶薄板进行了非线性辨识实验,比较了两种方法——恢复力曲面法和希尔伯特变换法。针对辨识数据的函数逼近问题,提出将位移-刚度函数而非位移-恢复力函数用于数据拟合。通过均匀薄板和压电双晶薄板的实验结果,验证了位移-刚度函数确实能提高小位移处的函数逼近精度并更加准确展现系统的非线性特性。还对比了恢复力曲面法和希尔伯特变换法在辨识精度和数据利用率方面的区别,结果显示希尔伯特变换法能有效抑制小位移处位移-刚度曲线的不规则振荡,并有着较高的数据利用率。

关键词：非线性系统辨识希尔伯特变换实验

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基于希尔伯特变换的电网络约束关系研究

电测与仪表 2024年第6期61卷 36-44页

作者：尉怡青赵伟李世松黄松岭清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

为了研究电压波动条件下的电网络约束关系,文章基于希尔伯特变换,构建了供电电压存在波动下线性时不变负载上电压、电流的解析信号模型,推导出了以解析信号表征线性时不变电网络的拓扑约束和元件约束关系,将相量法思想拓展至对供电电压... 详细信息

为了研究电压波动条件下的电网络约束关系,文章基于希尔伯特变换,构建了供电电压存在波动下线性时不变负载上电压、电流的解析信号模型,推导出了以解析信号表征线性时不变电网络的拓扑约束和元件约束关系,将相量法思想拓展至对供电电压波动下线性时不变电网络响应特性的分析与求解。仿真验证结果表明,供电电压存在波动条件下,文中所建立的基于希尔伯特变换的电网络约束关系,不仅物理意义清晰、表征简明,而且正确、好用。文章所建立的电网络约束关系,能够为供电电压波动条件下电网络中线性时不变负载上电压电流关系的建模、仿真分析与计算提供指导。

关键词：电网络元件约束电网络拓扑约束希尔伯特变换解析信号线性时不变负载相量法

任意旋转加窗希尔伯特变换的地震资料体边缘检测方法

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石油地球物理勘探 2021年第3期56卷 536-542,I0010,I0011页

作者：徐赫陈学华吕丙南黎康毅徐斌成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610059 成都理工大学地球勘探与信息技术教育部重点实验室四川成都610059

基于希尔伯特变换的边缘检测算法用于实际地震资料时,提取的往往是裂缝综合信息,信息繁杂且会弱化部分有效信息,难以分辨某一特定方向的数据特点,不利于分析裂缝走向。为此,提出了一种基于裂缝方向的体边缘检测方法,采用高斯窗对希尔伯... 详细信息

基于希尔伯特变换的边缘检测算法用于实际地震资料时,提取的往往是裂缝综合信息,信息繁杂且会弱化部分有效信息,难以分辨某一特定方向的数据特点,不利于分析裂缝走向。为此,提出了一种基于裂缝方向的体边缘检测方法,采用高斯窗对希尔伯特算子进行加窗处理,再通过方向检测模板将加窗算子以任意角度逆时针旋转,以此构建一种可以任意角度旋转的加窗希尔伯特变换边缘检测算子,可以提取任意特定方向的有效边缘信息。将该算法用于三维地震资料体边缘检测,不仅能提取地震资料在任意方向的不连续特征,还可突出局部异常信息,减少噪声影响,从而获得更精确的储层裂缝走向及分布信息。模型试算与实际资料处理结果表明:对于已知走向信息的大断裂或者某一区域内分布方向大致相同的裂缝系统,应选择与其走向或分布方向垂直的算子旋转角度提取边缘信息,从而加强走向和分布方向的不连续信息特征;对于复杂多变的裂缝系统,其包含各个方向的信息,此时应选择多个旋转角度提取边缘信息进行融合,以显示更丰富的有效信息,利于地震资料精细解释。

关键词：希尔伯特变换三维地震资料边缘检测算子旋转裂缝识别体边缘检测

基于希尔伯特变换的舵机系统间隙参数辨识及试验方法

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振动与冲击 2020年第5期39卷 262-266页

作者：史晓鸣窦怡彬梅星磊许泉陶键上海机电工程研究所上海201109 上海航天控制技术研究所上海201109

针对舵机间隙参数辨识问题,设计了间隙可调的试验装置模拟舵机传动机构的间隙,以静载突卸方式使其产生自由振动,应用基于希尔伯特变换的自由振动分析方法得到双折线弹性力曲线并辨识间隙参数。并进一步应用于真实飞行器舵机间隙的辨识... 详细信息

针对舵机间隙参数辨识问题,设计了间隙可调的试验装置模拟舵机传动机构的间隙,以静载突卸方式使其产生自由振动,应用基于希尔伯特变换的自由振动分析方法得到双折线弹性力曲线并辨识间隙参数。并进一步应用于真实飞行器舵机间隙的辨识中。该试验方法获取的振动数据信噪比良好;辨识结果表明本文方法可更为准确的识别出舵机间隙参数,工程评估结果更为安全,对于小型舵机具有良好的适用性。

关键词：间隙希尔伯特变换舵机非线性系统辨识