EMD時頻分析方法的理論研究與應用.pdf

1、時頻分析方法能夠有效地實現(xiàn)對時變非平穩(wěn)信號的分析及特征提取，已經(jīng)成為現(xiàn)代信號處理方法研究中的熱點?；贓MD(Empirical ModeDecomposition)的時頻分析是一種新型時頻分析方法，能將復雜信號經(jīng)EMD分解為有限個本征模函數(shù)(IMF)，再對所得的IMF分量進行Hilbert變換，從而賦予瞬時頻率合理的物理意義。 首先，論文闡述了瞬時頻率、本征模函數(shù)的基本概念，研究了EMD的分解原理與算法，分析了Hilbert/

2、Huang時頻譜(HHT譜)與邊際譜的物理意義，并對EMD分解中應注意的問題進行了分析研究。 其次，在分析EMD原理的基礎上分析了影響EMD分解精度的原因，并對EMD算法進行了優(yōu)化。對于采樣頻率過低的原因，利用內插值來增加信號采樣頻率的方法進行優(yōu)化；針對EMD分解中存在的端點效應，給出利用數(shù)據(jù)序列延拓技術抑制端點效應的方法，分析了基于鏡像延拓法、神經(jīng)網(wǎng)絡延拓法的算法實現(xiàn)以及存在的不足，在此基礎上，提出了端點極值包絡延拓方法，采用

3、理論分析和仿真實驗相結合驗證上述方法在提高EMD分解精度、改善時頻分析性能方面的有效性。 再次，分析了EMD分解方法的自適應性、EMD時頻譜的時頻分辨率特性以及EMD的時間尺度濾波特性，并在EMD的時間尺度濾波特性的基礎上，提出了基于相關度的EMD時間尺度濾波方法，并通過仿真試驗驗證了該方法的可行性及有效性。 最后，將EMD時頻分析方法應用于信號瞬態(tài)特征提取以及信號的趨勢提取領域，驗證了此時頻分析方法的有效性以及反映信號