經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解是目前分解非線性非平穩(wěn)信號的有效方法,但其在應(yīng)用時存在容易導(dǎo)致信號分解失真的端點(diǎn)效應(yīng)問題。通過對現(xiàn)有的壓制方法所存在的不足進(jìn)行改進(jìn),提出了基于灰度預(yù)測的變長度經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法,在端點(diǎn)處向外對稱延拓一部分原始信號使其變成新的信號,進(jìn)而利用基于灰度預(yù)測的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法計算固有模態(tài)函數(shù)。每得到一個固有模態(tài)函數(shù)之后,在兩端切掉一定長度的序列,即預(yù)測不準(zhǔn)確序列,從而避免因該序列被代入下一個固有模態(tài)函數(shù)的求解而導(dǎo)致中間信號被污染;隨后利用正弦疊加信號和非線性非平穩(wěn)信號等仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行分解實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:無論是正弦疊加信號還是非線性非平穩(wěn)信號,基于灰度預(yù)測的變長度經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法的計算結(jié)果誤差均小于常規(guī)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和基于灰度預(yù)測的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法,同時對端點(diǎn)處相位信息的處理也更準(zhǔn)確。

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【部分圖文】：

圖2合成信號x1(t),t∈[0,1]

式中,信號的采樣頻率為500Hz,合成后的信號如圖2所示。在理想條件下,此信號應(yīng)該被分解成2個正弦IMF分量x11=sin(10πt)和x12=6sin(50πt)以及一個剩余分量x13=0,各分量信號如圖3所示。分別用常規(guī)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法、基于灰度模型的方法以及本研究提出....

圖3信號子成分x11,x12以及x13

經(jīng)計算得到,基于灰度預(yù)測的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解所得結(jié)果的誤差為(±3.3378),本研究提出的方法的誤差為(±0.0254)。由此可見,本研究提出的改進(jìn)方法的效果要優(yōu)于改進(jìn)之前的結(jié)果。圖4常規(guī)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的結(jié)果

圖1經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的端點(diǎn)效應(yīng)

由圖1可見,如果端點(diǎn)處不是極值點(diǎn),那么求取的包絡(luò)在端點(diǎn)處就會出現(xiàn)“欠沖”或“過沖”現(xiàn)象,從而導(dǎo)致計算過程中在端點(diǎn)處出現(xiàn)誤差。2基于灰度模型的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法

圖4常規(guī)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的結(jié)果

圖3信號子成分x11,x12以及x13圖5基于灰度模型的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的結(jié)果

本文編號：3936027