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基于EEMEMD改进的HHT方法及其在谐波检测应用中的研究
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作者 张展 张云鹏 +2 位作者 杨晋 扶铸 郭浩杰 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第5期40-51,共12页
针对希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)方法在谐波检测时易受噪声或突变信号影响,出现模态混叠、虚假分量以及端点效应等影响特征信息精度问题,提出一种基于总体包络均值经验模态分解(ensemble envelope mean empirical mod... 针对希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)方法在谐波检测时易受噪声或突变信号影响,出现模态混叠、虚假分量以及端点效应等影响特征信息精度问题,提出一种基于总体包络均值经验模态分解(ensemble envelope mean empirical mode decomposition,EEMEMD)改进的HHT谐波检测方法。首先采用基于Wasserstein寻优-线性权重延拓改进的波形匹配延拓法对EEMEMD中内嵌的经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)存在的端点效应进行预处理;然后利用EEMEMD方法通过计算总体包络均值间接获取固有模态函数的特性,将谐波信号分解为一系列固有模态函数分量;最后通过希尔伯特变换提取谐波分量的幅值和频率特征信息。仿真实验和对比结果表明,改进的HHT方法显著改善了EMD固有的局限性,在噪声或突变信号的谐波检测中有着很高的检测精度。 展开更多
关键词 谐波检测 总体包络均值经验模态分解 端点效应 希尔伯特变换
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基于MSPH及VMD-Hilbert变换的滑坡诱发涌浪模拟与能量衰减特性分析
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作者 钟启明 李宇 +1 位作者 蒋正淳 陈旭东 《人民长江》 北大核心 2025年第10期188-196,共9页
中国西南地区地质环境复杂,滑坡灾害频发,其中涌浪链生灾害可能对下游居民生命财产安全及基础设施安全运行构成重大威胁。以金沙江上王家山潜伏滑动体为研究对象,基于多相光滑粒子流体动力学(MSPH)方法,结合土体和水体本构模型,模拟了... 中国西南地区地质环境复杂,滑坡灾害频发,其中涌浪链生灾害可能对下游居民生命财产安全及基础设施安全运行构成重大威胁。以金沙江上王家山潜伏滑动体为研究对象,基于多相光滑粒子流体动力学(MSPH)方法,结合土体和水体本构模型,模拟了滑坡启动、滑体入水、涌浪传播的全过程。利用变分模态分解(VMD)与Hilbert变换方法,分析涌浪传播过程中的能量损耗特征。结果表明:滑坡涌浪传播过程中地形效应显著,能量衰减随传播距离增加迅速增大;局部地形对涌浪传播路径和能量分布具有重要影响。研究成果验证了MSPH方法结合VMD-Hilbert变换方法在滑坡涌浪模拟与能量损耗分析方面的有效性与可靠性,为防治滑坡涌浪灾害提供了理论基础和数值依据。 展开更多
关键词 滑坡涌浪 MSPH 地质灾害 涌浪演进 VMD-hilbert变换 涌浪能量特征
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基于VMD-HHT算法的油管输送射孔振动监测研究
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作者 鲁永辉 柴鹏 +4 位作者 冉增勇 刘帅 霍勇 杨伟 张馨尹 《石油物探》 北大核心 2025年第6期1172-1178,共7页
我国正不断加大非常规和深海油气资源的开发力度,此类油气资源的开采方式多以深井、超深井为主。在套管射孔完井作业过程中,由射孔弹爆炸引起的振动随井深的增加而明显衰减,导致此类井的射孔监测难度增大。提出了一种基于变分模态分解(V... 我国正不断加大非常规和深海油气资源的开发力度,此类油气资源的开采方式多以深井、超深井为主。在套管射孔完井作业过程中,由射孔弹爆炸引起的振动随井深的增加而明显衰减,导致此类井的射孔监测难度增大。提出了一种基于变分模态分解(VMD)的深井油管输送射孔振动监测方法。该方法采用高精度加速度振动传感器与高分辨率采集卡搭建井口振动信号采集系统,实现了对井口振动信号的有效采集。分析了井口振动信号的来源及其频率范围,采集了延长油田某水平井射孔作业时井口的振动信号,并对比了压力起爆油管输送射孔和电缆射孔这两种方式下井口振动信号的时域特征。采用VMD方法将压力起爆油管输送射孔的井口振动信号分解为7个不同频段的本征模态函数,并对各分量进行希尔伯特-黄变换(HHT),识别出了射孔信号和泵车加压信号。应用结果表明,该方法提取的射孔振动信号能够准确反映射孔振动特征,提高深井油管输送射孔振动监测的精度。 展开更多
关键词 变分模态分解 射孔监测 希尔伯特-黄变换 油管输送射孔 射孔枪
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基于CEEMD-HHT的公路隧道爆破洞外空气噪声时频能量分析
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作者 赵一聪 韩风雷 +1 位作者 肖东辉 张学富 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期198-206,共9页
为揭示隧道爆破噪声声源特性,给精准、科学的噪声污染防治提供理论基础,基于互补集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)改进的希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)方法分析了实测隧... 为揭示隧道爆破噪声声源特性,给精准、科学的噪声污染防治提供理论基础,基于互补集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)改进的希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)方法分析了实测隧道爆破空气噪声的时间-频率-能量特征,并运用统计学原理对所测系列噪声的主频带进行了估计。主要结论如下:①CEEMD-HHT法有效滤除了噪声信号中的无关高、低频分量;②隧道爆破噪声信号在幅值和能量方面都呈现瞬时脉冲特点,信号频带分布宽,频率成分丰富,但能量主要集中于低频段的窄带内;③宜采用基于主要能量分布特点确定的主频带描述爆破噪声信号特征;④所测系列爆破噪声的能量绝大部分(>95%)分布在80 Hz以下,次声波(<20 Hz)频段所含能量>30%。文章的研究结果可为隧道爆破噪声的源头防控提供理论指导。 展开更多
关键词 隧道爆破 爆破噪声 信号分析 希尔伯特-黄变换(Hht)
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基于HT的节段模型非线性响应高保真时域转换方法
5
作者 周金煜 孟晓亮 《振动与冲击》 北大核心 2025年第9期119-126,共8页
在利用弹簧悬挂节段模型试验开展非线性气动自激力的研究中,时常需要同步获得模型的位移、速度和加速度响应,然而由于不同传感器及采集系统具有不同的相频响应,利用多种传感器测量较难满足各响应信号之间严格同步的要求。基于此,提出了... 在利用弹簧悬挂节段模型试验开展非线性气动自激力的研究中,时常需要同步获得模型的位移、速度和加速度响应,然而由于不同传感器及采集系统具有不同的相频响应,利用多种传感器测量较难满足各响应信号之间严格同步的要求。基于此,提出了一种基于HT(Hilbert transform)和短时Chebyshev拟合的弹簧悬挂节段模型非线性响应信号转换方法。首先,通过HT求得位移信号的瞬时幅值和瞬时相位;然后,利用Chebyshev多项式对瞬时幅值和相位进行短时滑动拟合;最后,对拟合函数求导获得模型的振动速度和加速度。通过数值算例和节段模型试验数据对该方法的验证结果表明,其抗噪性能优于传统差分方法,且在常规噪声水平下可以实现由位移信号向速度、加速度信号的高保真转换。 展开更多
关键词 ht CHEBYSHEV多项式 时域微分方法 弹簧悬挂节段模型 非线性响应
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基于改进的Hilbert-Huang高速铁路轨道短波不平顺识别研究
6
作者 周素霞 纪泽 +1 位作者 曲直 靳雨松 《振动与冲击》 北大核心 2025年第10期241-249,共9页
为准确可靠识别高速铁路轨道上的短波不平顺特征,针对Hilbert-Huang变换方法中的模态混叠和端点效应问题,提出了改进的Hilbert-Huang算法。运用修正Akima方法,优化分段三次Hermite插值法,对构建的调幅调频信号区间重新赋予权重,有效避... 为准确可靠识别高速铁路轨道上的短波不平顺特征,针对Hilbert-Huang变换方法中的模态混叠和端点效应问题,提出了改进的Hilbert-Huang算法。运用修正Akima方法,优化分段三次Hermite插值法,对构建的调幅调频信号区间重新赋予权重,有效避免了包络曲线地过冲和欠冲问题并保持光滑性;基于边界局部特征尺度延拓法,对构建的复合信号进行处理,抑制了端点效应中的发散现象。采用改进的Hilbert-Huang算法与集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)算法进行对比分析,结果表明,改进的Hilbert-Huang算法具有更好的信号分离效果。基于改进的Hilbert-Huang算法对高速铁路轨道短波不平顺实测信号进行分解,应用边际谱和Hilbert谱对内涵模态分量(intrinsic mode functions,IMF)分量进行分析,得到的波长与位置信息与实际测量结果吻合度较高。 展开更多
关键词 轨道短波不平顺 hilbert-HUANG变换 模态混叠 包络曲线
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基于分数阶2D-TFCDM映射和改进的Hilbert曲线置乱的图像加密算法
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作者 高颖颖 田野 《计算机工程与科学》 北大核心 2025年第1期66-74,共9页
为增强数字图像在传输中的安全性,同时解决图像像素间关联性强、数据量大等问题,提出了一种基于分数阶2D-TFCDM映射和改进的Hilbert曲线置乱的图像加密算法。首先,利用分数阶2D-TFCDM映射产生伪随机序列;其次,对明文图像进行分块,将改进... 为增强数字图像在传输中的安全性,同时解决图像像素间关联性强、数据量大等问题,提出了一种基于分数阶2D-TFCDM映射和改进的Hilbert曲线置乱的图像加密算法。首先,利用分数阶2D-TFCDM映射产生伪随机序列;其次,对明文图像进行分块,将改进的Hilbert曲线对子块图像进行置乱,为充分地削弱图像的相关性,进一步提高图像的置乱度,再对图像进行M×N次Arnold变换,同时改变每次Arnold变换的参数;最后,将异或运算与明文图像的平均像素值相结合进行扩散,得到最终的加密图像。对3幅256×256大小的灰度图像进行测试,结果表明,加密图像的像素间关联性较弱,具有较好的加密效果、良好的统计特征和强大的抗干扰能力,可有效抵抗各种常见的攻击,在图像加密方面具有较好的实用价值。 展开更多
关键词 图像加密 分数阶2D-TFCDM映射 改进的hilbert曲线 分块置乱 Arnold变换
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基于Hilbert-Huang Transform的心音信号谱分析 被引量:17
8
作者 赵治栋 唐向宏 +2 位作者 赵知劲 潘敏 陈裕泉 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期18-22,共5页
心音信号是一种典型的非平稳信号 ,传统信号处理方法的应用受到很大限制。针对此本文提出了基于Hilbert-HuangTransform(HHT)的心音信号的分析方法 ,对冠心病患者的心音信号进行了分析。通过把心音信号分解为内蕴模式函数 ,利用Hilbert... 心音信号是一种典型的非平稳信号 ,传统信号处理方法的应用受到很大限制。针对此本文提出了基于Hilbert-HuangTransform(HHT)的心音信号的分析方法 ,对冠心病患者的心音信号进行了分析。通过把心音信号分解为内蕴模式函数 ,利用Hilbert变换建立了心音信号的时间 -频率 -能量三维Hilbert谱分布以及边界谱分布 ;Hilbert谱及其边界谱在时域以及频域以较高的分辨率表征了心音信号的时频变化特性 ,揭示了冠心病患者心音信号的病理特征 ;为冠心病的早期无损诊断奠定了坚实基础 ,临床实践中有较大的指导价值。 展开更多
关键词 心音信号 希尔伯特-黄变换 冠心病
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HHT的理论依据探讨——Hilbert变换的局部乘积定理 被引量:8
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作者 钟佑明 秦树人 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期12-15,19,共5页
希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,简称HHT)是上世纪90年末才出现的一种非平稳信号分析方法,对于这种方法的理论框架还有值得深入探讨的空间。为了进一步,探索HHT的理论依据,本文从分析HHT的固有模态函数(Intrinsic Mode Functi... 希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,简称HHT)是上世纪90年末才出现的一种非平稳信号分析方法,对于这种方法的理论框架还有值得深入探讨的空间。为了进一步,探索HHT的理论依据,本文从分析HHT的固有模态函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF)的定义入手,在Hilbert变换的Bedrosian乘积定理基础上提出了Hilbert变换的局部乘积定理,采用理论推导和物理意义分析相结合的方法巧妙地论证了这一定理,从而首次为HHT中IMF的定义、瞬时频率的计算公式、经验模态分解(Empirical Mode Docomposition,简称EMD)及其收敛性等系列问题提供了较统一的理论依据。 展开更多
关键词 希尔伯特-黄变换 经验模态分解 局部乘积定理 统一理论依据
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基于声信号递归Hilbert变换的轴承故障诊断研究 被引量:3
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作者 郝旺身 李继康 +2 位作者 董辛旻 娄永威 徐平 《机床与液压》 北大核心 2024年第4期195-199,共5页
轴承缺陷检测与损伤程度检测一直是旋转机械领域内非常重视的问题,虽然目前针对振动信号的研究已经取得相当好的结果,但是对于难以安装振动传感器的情况,诊断效果仍需改进。针对强背景噪声下故障轴承产生的声音,提出一种基于递归Hilber... 轴承缺陷检测与损伤程度检测一直是旋转机械领域内非常重视的问题,虽然目前针对振动信号的研究已经取得相当好的结果,但是对于难以安装振动传感器的情况,诊断效果仍需改进。针对强背景噪声下故障轴承产生的声音,提出一种基于递归Hilbert变换和一维卷积神经网络的诊断方法来提取抽象特征并进行模式识别。卷积神经网络结构中引入了全局平均池化层来加速网络的运行。最后,通过数据集验证了所提方法的有效性,与其他常用分类方法进行对比,验证了该方法的优越性。结果表明:所提算法不仅能够准确识别轴承的损伤部位,而且能够准确区分部件的损伤程度。 展开更多
关键词 声学检测 损伤检测 递归hilbert变换 深度学习 卷积神经网络
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基于HHT的绝缘子泄漏电流分析及放电状态分类识别 被引量:6
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作者 方春华 陶玉宁 +3 位作者 吴田 普子恒 丁璨 黎鹏 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期25-32,共8页
泄漏电流是污秽绝缘子在线监测参数,能动态地反映绝缘子表面的放电状态。文中开展了瓷绝缘子人工污秽放电试验,利用Hilbert-Huang变换分析了不同污闪阶段的泄漏电流固有模态函数分量、Hilbert边际谱与时频熵,从时频域及波形细节提取了1... 泄漏电流是污秽绝缘子在线监测参数,能动态地反映绝缘子表面的放电状态。文中开展了瓷绝缘子人工污秽放电试验,利用Hilbert-Huang变换分析了不同污闪阶段的泄漏电流固有模态函数分量、Hilbert边际谱与时频熵,从时频域及波形细节提取了15个特征量,使用主成分分析法与最小二乘支持向量机分类器对污秽放电状态进行识别。结果表明:起始放电阶段与闪络阶段的泄漏电流固有模态函数分量较多;泄漏电流的Hilbert边际谱上频率主要分布在0~150 Hz、200~250 Hz范围内;闪络前泄漏电流的时频熵值总是大于闪络后的;当训练样本数为测试样本数5倍及以上时,分类器的综合评判准确率可达99%,准确实现了污秽放电状态的分类识别。文中研究结果可为建立绝缘子污闪预警系统提供依据。 展开更多
关键词 绝缘子 泄漏电流 hilbert-HUANG变换 主成分分析法 最小二乘支持向量机 分类识别
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基于IHHT‑RF的配电网单相接地故障选线方法 被引量:8
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作者 李泽文 黎文娇 +2 位作者 彭维馨 雷柳 梁流涛 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期171-182,共12页
小电流系统发生单相接地故障时故障特征易受高接地过渡电阻、小初相角等弱故障条件影响而导致选线准确率低。为此,提出一种基于改进希尔伯特黄变换—随机森林(improved Hilbert⁃Huang transform⁃random forest,IHHT⁃RF)的配电网单相接... 小电流系统发生单相接地故障时故障特征易受高接地过渡电阻、小初相角等弱故障条件影响而导致选线准确率低。为此,提出一种基于改进希尔伯特黄变换—随机森林(improved Hilbert⁃Huang transform⁃random forest,IHHT⁃RF)的配电网单相接地故障选线方法。首先,提取每条线路在故障发生时的电流暂态信号,通过IHHT提取纯净的暂态电气量,构造标准差、能量熵和幅值畸变度3类特征向量;然后,将特征向量输入RF分类器建立故障选线模型,把故障选线问题转化为二分类问题;最后,将测量数据输入RF分类器中得出分类结果,实现故障线路的自动识别。仿真结果表明,该选线方法综合利用暂态信号的幅值、频率和能量等特征信息,不受弱故障条件、馈线结构等因素的影响,能有效提高故障选线的准确率,具有较强的适应性和可靠性。 展开更多
关键词 配电网 改进希尔伯特黄变换 随机森林 故障选线
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基于改进Hilbert-Huang变换的管路环向裂纹故障诊断研究 被引量:2
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作者 权凌霄 孙世博 +2 位作者 狄梦然 李朋杰 熊国钦 《液压与气动》 北大核心 2024年第4期109-116,共8页
在制造、加工、装配以及服役过程中,航空液压管路可能存在平面型缺陷。在适航载荷作用下,这些缺陷会萌生裂纹并发生扩展,最终导致管路破裂和油液泄漏。为了在管路产生微裂纹时对其进行故障诊断,采用了自行搭建的航空液压管路模态试验平... 在制造、加工、装配以及服役过程中,航空液压管路可能存在平面型缺陷。在适航载荷作用下,这些缺陷会萌生裂纹并发生扩展,最终导致管路破裂和油液泄漏。为了在管路产生微裂纹时对其进行故障诊断,采用了自行搭建的航空液压管路模态试验平台和测控系统,对存在环向裂纹航空液压管路的振动信号进行了采集和预处理。而在对管路振动信号进行分解时,由于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)算法存在模态混叠问题难以获得准确的本征模态函数(Intrinsic Mode Functions,IMF)。为提高信号处理精度,提出一种基于自适应噪声完备经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)和Hilbert变换理论相结合的改进Hilbert-Huang变换方法对航空液压管路环向裂纹进行故障诊断。研究结果表明,该方法能够更准确地诊断航空液压管路的环向裂纹故障。 展开更多
关键词 航空液压管路 模态分析 改进hilbert-Huang变换 裂纹故障诊断
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基于CEEMDAN-HT的永磁同步电机匝间短路振动信号故障特征提取研究 被引量:3
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作者 夏焰坤 李欣洋 +1 位作者 任俊杰 寇坚强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期72-81,共10页
由于长时间处于高负荷运行状态,永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)定子绕组线圈匝与匝之间的绝缘性能容易降低,导致出现匝间短路,此时电机的振动强度会发生改变。针对此现象,提出将自适应噪声完备经验模态分解(co... 由于长时间处于高负荷运行状态,永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)定子绕组线圈匝与匝之间的绝缘性能容易降低,导致出现匝间短路,此时电机的振动强度会发生改变。针对此现象,提出将自适应噪声完备经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise, CEEMDAN)与希尔伯特变换(Hilbert transform, HT)结合,构成一种CEEMDAN-HT非线性信号分析方法,并将其应用于提取振动信号故障特征。首先,利用CEEMDAN算法分解振动信号,得到一系列本征模态函数(intrinsic mode function, IMF),并将主元分析中的方差贡献率用于识别包含故障特征信息的IMF。其次,使用HT对方差贡献率较高的IMF进行分析,并以三维联合时频图呈现时间、瞬时频率与幅值,得到了主要故障特征。最后,使用ANSYS有限元软件建立了电机短路故障模型,并搭建了短路故障试验平台,通过对比有限元仿真结果与试验结果,对提出的方法进行了有效性和准确性验证。 展开更多
关键词 永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor PMSM) 振动信号 自适应噪声完备经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise CEEMDAN) 特征提取 希尔伯特变换(hilbert transform ht)
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基于Hilbert变换的条纹-灰度线性投影三维测量 被引量:4
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作者 翟亚宇 王美慧 +2 位作者 杨诚 鹿靖 李游 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期302-313,共12页
针对传统的条纹投影测量中绝对相位求解方法存在投影图像数量较多以及算法复杂程度高的问题,提出了一种基于Hilbert变换的条纹-灰度线性投影策略及相位求解方法,该方法仅使用3幅投影图像——1幅高频条纹图和2幅灰度线性变化图,通过Hilb... 针对传统的条纹投影测量中绝对相位求解方法存在投影图像数量较多以及算法复杂程度高的问题,提出了一种基于Hilbert变换的条纹-灰度线性投影策略及相位求解方法,该方法仅使用3幅投影图像——1幅高频条纹图和2幅灰度线性变化图,通过Hilbert变换求得包裹相位,采用灰度线性变化图像得到基础相位,联立包裹相位和基础相位可得到条纹级数,进而得到绝对相位。通过构建的主动双目系统得到的三维重构结果发现,该方法可以有效恢复被测物体的三维形状,测量精度可达0.1 mm。 展开更多
关键词 三维测量 条纹-灰度线性投影 hilbert变换 绝对相位 主动双目
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Bark-Wavelet Analysis and Hilbert -Huang Transform for Underwater Target Recognition 被引量:2
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作者 ZENG Xiangyang WANG Shuguang 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2013年第2期145-151,共7页
Recognizing the underwater targets by the radiated noise information is one of the most significant subjects in the area of underwater acoustics. Based on the theory of auditory perception, a novel recognition approac... Recognizing the underwater targets by the radiated noise information is one of the most significant subjects in the area of underwater acoustics. Based on the theory of auditory perception, a novel recognition approach which consists of the algorithms of Bark-wavelet analysis, Hilbert-Huang transform and support vector machine is proposed. The performance of the proposed method is validated by comparing with traditional method and evaluated by the recognition experiments for SNRs of 0 dB, 5 dB, 10 dB, 15 dB and 20 dB.The results show that the average recognition rate of the method is above 88% and can be increased by 0.75 % to 6.25% under various SNR conditions compared to the baseline system. 展开更多
关键词 ACOUSTICS underwater target RECOGNITION Bark-wavelet hilbert-Huang transform
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基于CEEMDAN-INHT的地下洞室爆破振动时频分析应用研究 被引量:1
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作者 孙苗 吴立 杨钧凯 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第1期14-20,共7页
爆破地震波信号采集会因监测环境、测试系统等因素导致实测信号中混有噪声,噪声的存在将导致信号希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)时频分析结果失真。原因有二:其一是经验模态分解(Ensemble Empirical Mode,EMD)处理含噪... 爆破地震波信号采集会因监测环境、测试系统等因素导致实测信号中混有噪声,噪声的存在将导致信号希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)时频分析结果失真。原因有二:其一是经验模态分解(Ensemble Empirical Mode,EMD)处理含噪爆破地震波信号会得到具有模态混淆现象的固有模态函数(Intrinsic mode function,IMF)分量;其二是Hilbert变换受Bedrosian定理的约束在处理模态混淆分量时会产生负值瞬时频率,从而造成巨大的分析误差。为获得真实的爆破振动属性需对HHT进行改进,在EMD中添加自适应噪声信号得到自适应补充集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)算法;再对CEEMDAN得到的IMF进行归一化Hilbert变换,得到改进归一化Hilbert变换(Improved Normalized Hilbert Transform,INHT)。通过上述两步可建立CEEMDAN-INHT时频分析算法,为验证该算法可有效提高含噪爆破地震波振动信号时频分析精度,进行HHT和CEEMDAN-INHT含噪仿真振动信号时频分析对比研究。最后将CEEMDAN-INHT用于某地下洞室爆破地震波信号时频分析中,发现该算法能有效克服EMD固有的模态混淆现象,同时得到反映真实爆破振动属性的时-频-能特征参数,对从频率-能量的角度进行洞室爆破开挖共振分析,实现爆破地震波危害控制具有一定的现实意义。 展开更多
关键词 爆破地震波信号 经验模态分解 hilbert变换 固有模态函数
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基于HHT-LSTM的冬奥会临时设施运行趋势预测方法研究 被引量:1
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作者 常明煜 田乐 郭茂祖 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期228-237,共10页
针对冬奥会延庆赛区临时设施的安全性和可使用性,本文充分结合信号处理算法与深度神经网络,提出了一种由希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)对时序数据进行信号分解和信号特征提取,长短期记忆网络(long short-term memory,LS... 针对冬奥会延庆赛区临时设施的安全性和可使用性,本文充分结合信号处理算法与深度神经网络,提出了一种由希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)对时序数据进行信号分解和信号特征提取,长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)进行临时设施运行趋势预测2部分构成模型。该模型基于受严寒天气和大客流诱发的看台振动等一系列外因影响所测得的真实振动和倾角数据,实现对设施进行有效的预测,以避免发生安全问题,解决了由于受数据中一些无关特征因素的干扰导致预测准确度低的问题。论文提出的方法与循环神经网络(recurrent neural network,RNN)、门控循环网络(gated recurrent neural network,GRU)、双向RNN和双向GRU等运行趋势预测方法进行比较,验证了本文方法的可行性和有效性,实验结果也说明所提出的模型在此类任务中表现非常出色。 展开更多
关键词 时间序列预测 希尔伯特黄变换 长短期记忆网络 信号处理 趋势预测 临时设施 预测方法 数据分析 自然语言处理
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基于ISGMD-DHT的电压暂降特征提取方法研究 被引量:6
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作者 郭成 代剑波 +2 位作者 杨灵睿 何觅 杨发宇 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期70-79,共10页
针对电压暂降特征信号在谐波、噪声环境下的准确提取问题,提出了一种基于迭代辛几何模态分解-差值希尔伯特变换(iteration symplectic geometry mode decomposition-difference Hilbert transform,ISGMD-DHT)的提取方法。首先,基于哈密... 针对电压暂降特征信号在谐波、噪声环境下的准确提取问题,提出了一种基于迭代辛几何模态分解-差值希尔伯特变换(iteration symplectic geometry mode decomposition-difference Hilbert transform,ISGMD-DHT)的提取方法。首先,基于哈密顿矩阵与辛QR分解构造重构轨迹矩阵,结合辛几何相似变换得到初始辛几何分量。其次,根据相似度准则拟合初始辛几何分量并计算残余分量,再根据残余分量构造轨迹矩阵。然后,重复上述操作直至满足迭代终止条件获得最终相互独立的辛几何分量。最后,通过差值希尔伯特变换提取暂降特征量。仿真和实测数据的分析结果表明,该方法能在严重噪声、谐波扰动情况下准确提取暂降特征量。 展开更多
关键词 辛几何模态分解 电压暂降 特征提取 差值希尔伯特变换 辛几何分量
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基于探地雷达的苏打盐碱地土壤分层信息获取 被引量:1
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作者 朱向明 富美玲 +5 位作者 陆海鹏 王明明 张于 马亮乾 彭伟 冉恩华 《农业工程学报》 北大核心 2025年第4期99-107,共9页
东北松嫩平原西部地区苏打盐碱地面积巨大并且改良难度大,严重制约着当地农业生产力的发展。快速了解土体中的土壤层次信息对于评价、改良与利用盐渍化土壤具有重要意义。该研究以位于吉林西部松嫩平原的典型苏打盐碱地为研究对象,利用... 东北松嫩平原西部地区苏打盐碱地面积巨大并且改良难度大,严重制约着当地农业生产力的发展。快速了解土体中的土壤层次信息对于评价、改良与利用盐渍化土壤具有重要意义。该研究以位于吉林西部松嫩平原的典型苏打盐碱地为研究对象,利用探地雷达对不同盐碱程度的盐碱土进行野外探测,分别基于雷达图像波形图和Hilbert谱瞬时属性确定土壤分层时域位置,并采用扩展后的Dobson介电常数模型估算各层介电常数,从而获得土壤分层厚度信息,最后将两种方法检测结果与实地挖掘剖面进行对比分析。结果表明:1)土壤盐分含量对探地雷达信号的影响十分明显,大于7 ns时,电磁波幅值已很小。苏打盐碱土介电常数仍主要由实部决定,但介电常数虚部不能被忽略;2)基于雷达图像波形图和基于Hilbert谱瞬时属性两种方法均可较为准确地识别耕层(Ap)时域位置,但由于电磁波能量的衰减,基于波形图像的方法无法识别耕层以下层次,而基于Hilbert谱瞬时相位方法除个别过渡层外,可准确识别60 cm内绝大多数土壤层次;3)除个别过渡层外,基于Hilbert谱瞬时相位方法获得的土层厚度绝对误差基本在5 cm以内,相对误差在15%以内,基本能满足盐碱地野外探测需求。Hilbert谱瞬时相位对盐碱地探地雷达信号具有明显增强作用,有助于客观识别土壤分层时域位置,该研究可为快速、无损获取盐渍化土壤层次信息提供借鉴。 展开更多
关键词 探地雷达 土壤分层 土壤介电常数 希尔伯特变换 苏打盐碱地
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