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《经验模态分解中端点效应的抑制》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第32卷第10期武汉理工大学学报Vol.32No.102010年5月JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYMay.2010DOI:10.3963/j.issn.16714431.2010.10.035经验模态分解中端点效应的抑制余磊,刘泉(武汉理工大学信息工程学院,武汉430070)摘要:HilbertHuang变换是通过对信号的经验模态分解,使非平稳信号平稳化,从而使信号Hilbert变换后得到的瞬时频率具有物理意义。在应用经验模态分解方法时,通过3次样条插值算法给出的上、下包络在数
2、据信号的两端不可避免地会出现发散现象。会严重影响经验模态分解的质量,使分解出的本征模态函数没有实际的物理意义。镜像闭合端点延拓通过镜像法把镜内信号映射成一个周期性的环行信号,不存在端点,从根本上避免了经验模态分解和Hilbert变换的端点效应。从理论上说,镜像闭合端点延拓是解决经验模态分解端点的一个好方法。关键词:HilbertHuang变换;经验模态分解;镜像闭合端点延拓;端点效应中图分类号:TN911.6文献标识码:A文章编号:16714431(2010)10015104RestrictEndEffectofEmpirical
3、ModeDecompositionYULei,LIUQuan(SchoolofInformationEngineering,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)Abstract:ThroughtheEmpiricalModeDecomposition,HilbertHuangTransformmakesthenonstationarysignalstobestationary,sothattheinstantaneousfrequencythatisgottenfromthesignala
4、fterHilberttransformationhasaphysicalmeaning.UsingtheEmpiricalModeDecomposition,thereisboundtobedivergentphenomenaatthetwoendsoftheupperandlowerenvelopesignalinthedatathroughthethreeinterpolationalgorithm.ItwillaffectthequalityoftheEmpiricalModeDecompositionbadly,sothatthed
5、ecomposedIntrinsicModeFunctionhasnoactualphysicalmeaning.Mirrorclosedextensionmapthesignalintoaperiodicsignaloftheringthroughthemirrorimagemethod,andthereisnoendpoint,andfundamentallyavoidstheendeffectsoftheEmpiricalModeDecompositionandHilberttransform.Theoreticallyspeaking,it
6、sagoodwaytoresolvetheEmpiricalModeDecompositionendpoint.Keywords:HilbertHuangtransform;empiricalmodedecomposition;mirrorclosedextension;endeffects[1]HilbertHuang变换(简称HHT)是通过对信号的经验模态分解(EmpiricalModeDecomposition[2]method,简称EMD),使非平稳信号平稳化,从而使信号Hilbert变换后得到的瞬时频率具有物理意义。每个EMD分
7、解出的本征模态函数(IntrinsicModeFunction,IMF)都是单组分的,相当于序列的每一点只有一个瞬时频率,无其他频率成分的叠加。瞬时频率是通过对IMF进行Hilbert变换得到,同时得到振幅,最后得到振幅频率时间的分布,准确反映系统的固有特性。然而HilbertHuang变换在曲线拟合、端点效应、模收稿日期:20091011.基金项目:国家自然科学基金(50775167).作者简介:余磊(1984),男,硕士生.Email:robinyulei@163.com152武汉理工大
8、学学报2010年5月态混叠、筛选终止条件等问题上存在着很多问题,利用镜像闭