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基于VMD-希尔伯特变换的机车信号解调方法
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作者 杨城 刁艳美 刘颂 《铁路计算机应用》 2025年第2期76-82,共7页
为了提高机车信号的解调精度,提出一种基于参数优化变分模态分解(VMD,Variational Mode Decomposition)和希尔伯特变换的机车信号解调方法。通过最小均方(LMS,Least Mean Square)自适应滤波器对机车天线采集的信号进行滤波;以Pearson相... 为了提高机车信号的解调精度,提出一种基于参数优化变分模态分解(VMD,Variational Mode Decomposition)和希尔伯特变换的机车信号解调方法。通过最小均方(LMS,Least Mean Square)自适应滤波器对机车天线采集的信号进行滤波;以Pearson相关系数为评价指标优化VMD参数,利用VMD对滤波后的信号作模态分解;将每个固有模态(IMF,Intrinsic Mode Function)作希尔伯特变换,构建复数解析式,计算得出机车信号的载频和低频调制信号频率;通过计算机仿真验证该方法在谐波环境下的可行性及解调精度;最后,基于Cortex-M4内核单片机搭建程序运行硬件平台,基于直接数字合成(DDS,Direct Digital Synthesis)器AD9854搭建机车信号发生电路,在渐变频移键控(Ramped FSK,Ramped Frequency-Shift Keying)模式下,产生正交FSK信号,模拟现场机车信号测试环境。通过硬件测试,在低信噪比条件下,载频和调制低频解调的最大误差分别不超过0.1 Hz和0.05 Hz。试验结果表明,该方法具有较强的抗谐波干扰的能力,能够准确解调机车信号。 展开更多
关键词 机车信号 变分模态分解 希尔伯特变换 直接数字合成技术 渐变频移键控 正交频移键控
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希尔伯特变换结合格雷码的相位展开方法
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作者 夏继隆 范华 +1 位作者 王晓飞 张晓磊 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第2期23-28,共6页
传统的格雷码辅助四步相移相位展开方法需要投影四幅条纹图形,而且受到环境噪声和投影离焦等因素影响导致重建精度不高。为了提高三维重建的效率和精度,提出了一种希尔伯特变换与格雷码相结合的相位展开方法。首先,利用采集到的正弦条... 传统的格雷码辅助四步相移相位展开方法需要投影四幅条纹图形,而且受到环境噪声和投影离焦等因素影响导致重建精度不高。为了提高三维重建的效率和精度,提出了一种希尔伯特变换与格雷码相结合的相位展开方法。首先,利用采集到的正弦条纹图像和背景光强图像获取余弦分量。然后采用希尔伯特变换将余弦分量与冲击响应进行卷积。在原始频率和幅度保持不变的前提下将相位移动π/2。最后,利用格雷码解码得到的相位级次来求解被测物体的绝对相位。此外,采用三分相位展开法来消除格雷码解相位过程中产生的边缘跳变误差。实验结果表明:该方法在对高精度标准球重建时精度为0.045 mm,重建精度较高。投影条纹图片由四幅缩减到了两幅,提高了投影效率。 展开更多
关键词 三维重建 结构光 希尔伯特变换 三分相位展开法 格雷码
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基于变分模态分解和希尔伯特变换的转子非平稳信号故障特征识别 被引量:3
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作者 朱少民 夏虹 +2 位作者 尹文哲 王志超 张汲宇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期825-832,共8页
为了提升传统希尔伯特黄变换在处理复杂非平稳信号时的时频分析能力,本文将变分模态分解和希尔伯特变换进行结合,提出了一种时频分析方法变分模态分解和希尔伯特变换。此外,为了对变分模态分解的模态数进行自动调整,还提出了一种基于相... 为了提升传统希尔伯特黄变换在处理复杂非平稳信号时的时频分析能力,本文将变分模态分解和希尔伯特变换进行结合,提出了一种时频分析方法变分模态分解和希尔伯特变换。此外,为了对变分模态分解的模态数进行自动调整,还提出了一种基于相关系数的希尔伯特黄变换参数优化方法,有效避免了由于希尔伯特黄变换模态数设置不合理而导致的信号分解不足和分解过剩的问题。利用转子故障信号对变分模态分解和希尔伯特变换方法的时频分析能力进行了验证,并且与传统希尔伯特黄变换的对比突出了该方法在处理非平稳信号中的优势。 展开更多
关键词 转子 非平稳信号 变分模态分解 希尔伯特变换 特征识别
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基于多尺度加窗希尔伯特变换的地震资料体边缘检测 被引量:12
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作者 李斌 陈学华 +4 位作者 贺振华 许迪 李依佳 裴小刚 唐湘蓉 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期345-349,共5页
利用地震资料识别断层或裂缝发育带等非连续性异常信息是裂缝性油气藏储层预测的关键所在。为此,提出了一种基于多尺度加窗希尔伯特变换的体边缘检测新方法。在二维(水平)加窗希尔伯特变换的基础上,考虑了非连续性地质异常的多尺度三维... 利用地震资料识别断层或裂缝发育带等非连续性异常信息是裂缝性油气藏储层预测的关键所在。为此,提出了一种基于多尺度加窗希尔伯特变换的体边缘检测新方法。在二维(水平)加窗希尔伯特变换的基础上,考虑了非连续性地质异常的多尺度三维特征,通过同时调节水平和深度方向上的计算孔径来提取实际三维地质异常体的边缘信息,弥补了二维加窗希尔伯特变换仅提取水平方向边缘信息的明显不足。实际地震资料体边缘检测试处理结果表明,该方法能够完整地刻画多尺度非连续性地质异常体的特征,有效突出裂缝发育带的边缘位置及断层的走向,具有较为显著的实用价值。 展开更多
关键词 体边缘检测 广义希尔伯特变换 多尺度特征 水平孔径 深度孔径
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基于希尔伯特变换的非平稳调幅信号解调 被引量:18
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作者 胡异丁 任伟新 +1 位作者 杨栋 李苗 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期181-183,共3页
非平稳信号泛指具有时变能量谱的确定性信号和具有时变功率谱的随机信号。幅度调制是非平稳性的一种表现形式。调幅信号分析主要任务之一是提取幅度随时间变化的规律。在希尔伯特变换平方解调方法的基础上,提出了利用适用于非平稳信号... 非平稳信号泛指具有时变能量谱的确定性信号和具有时变功率谱的随机信号。幅度调制是非平稳性的一种表现形式。调幅信号分析主要任务之一是提取幅度随时间变化的规律。在希尔伯特变换平方解调方法的基础上,提出了利用适用于非平稳信号的希尔伯特变换低通滤波器,提取调幅信号的包络,实现非平稳调幅信号的分解。数值算例验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 希尔伯特变换 调幅 非平稳信号 包络提取
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基于希尔伯特变换的科氏流量计信号处理 被引量:11
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作者 刘维来 赵璐 +2 位作者 王克逸 冯志华 龙潜 《计量学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期446-451,共6页
针对科氏流量计输出的时变信号处理,研究采用基于希尔伯特变换的数字信号处理方法。先后通过多相抽取滤波以及IIR型椭圆带通滤波器对科氏流量计传感器信号进行滤波,再结合信号及其希尔伯特变换,构建原信号的解析信号,通过共轭相乘... 针对科氏流量计输出的时变信号处理,研究采用基于希尔伯特变换的数字信号处理方法。先后通过多相抽取滤波以及IIR型椭圆带通滤波器对科氏流量计传感器信号进行滤波,再结合信号及其希尔伯特变换,构建原信号的解析信号,通过共轭相乘计算两信号间的相位差,实现流体质量流量的测量。对多种实现希尔伯特变换的方法进行总结优化和仿真比较,仿真和实验结果表明该方法实时性好,满足计量要求。 展开更多
关键词 计量学 科氏流量计 希尔伯特变换 信号处理 相位差 时变信号
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基于解析模态分解和希尔伯特变换的模态参数辨识新方法 被引量:11
7
作者 李晶 曹登庆 +2 位作者 刘绍奎 余天虎 王庆洋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期34-39,共6页
针对航天器结构低频、密频的模态参数辨识问题,提出一种将解析模态分解(AMD)与希尔伯特变换(HT)相结合的模态辨识方法(AMD+HT),根据结构上任意一点的脉冲响应信号,对系统结构的频率和模态阻尼比进行参数识别。以箱型卫星模型为例,分别... 针对航天器结构低频、密频的模态参数辨识问题,提出一种将解析模态分解(AMD)与希尔伯特变换(HT)相结合的模态辨识方法(AMD+HT),根据结构上任意一点的脉冲响应信号,对系统结构的频率和模态阻尼比进行参数识别。以箱型卫星模型为例,分别对固定状态下卫星帆板和卫星整体结构的低阶模态进行模态辨识,并与LMS数据采集系统分析结果和ANSYS有限元仿真结果对比,验证了该方法对低频、密频结构模态辨识的正确性和优越性。 展开更多
关键词 解析模态分解(AMD) 希尔伯特变换(HT) 低频 密频 模态阻尼比
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基于希尔伯特变换的干涉仪信号处理 被引量:12
8
作者 肖剑 柳斌 +1 位作者 郭亚龙 孔伟 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期80-83,共4页
微波干涉仪是测量常规武器内弹道参数的重要设备,传统的雷达信号处理方法主要使用短时傅里叶变换,不能兼顾时间和频率分辨率。因此,提出一种基于希尔伯特变换的算法,该算法能够获得更高的时间分辨率和测量精度。该算法利用希尔伯特变换... 微波干涉仪是测量常规武器内弹道参数的重要设备,传统的雷达信号处理方法主要使用短时傅里叶变换,不能兼顾时间和频率分辨率。因此,提出一种基于希尔伯特变换的算法,该算法能够获得更高的时间分辨率和测量精度。该算法利用希尔伯特变换获得精确的相位信息,并利用相位与弹丸行程存在的线性关系,计算出弹丸的行程。通过对小口径火箭弹的微波干涉仪实测数据的分析,结果证明基于希尔波特变换的干涉仪信号处理方法与基于短时傅里叶变换的处理方法相比,具有更高的时域分辨率。 展开更多
关键词 微波干涉仪 希尔伯特变换 短时傅里叶变换 多普勒 相位
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基于希尔伯特变换的科氏质量流量计信号处理方法研究与实现 被引量:15
9
作者 张建国 徐科军 +2 位作者 董帅 刘铮 侯其立 《计量学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期309-314,共6页
针对科氏质量流量传感器信号的特点,将格型自适应滤波与希尔伯特变换算法相结合,设计了一种科氏质量流量计信号处理方法。采用加窗函数的方法有效地抑制希尔伯特变换存在的端点效应,提高测量精度。在以TMS320F28335DSP为核心的科氏质量... 针对科氏质量流量传感器信号的特点,将格型自适应滤波与希尔伯特变换算法相结合,设计了一种科氏质量流量计信号处理方法。采用加窗函数的方法有效地抑制希尔伯特变换存在的端点效应,提高测量精度。在以TMS320F28335DSP为核心的科氏质量流量变送器系统上实时实现整套算法,并进行电信号测试与水流量标定实验,在量程比为10:1的范围内,测量准确度为0.1级,测试结果表明整套算法是可行有效的。 展开更多
关键词 计量学 科氏质量流量计 信号处理 希尔伯特变换 格型自适应滤波器
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希尔伯特变换实时全息干涉条纹相位提取 被引量:11
10
作者 王凤鹏 邹万芳 +1 位作者 尹真 岳彦芳 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期92-96,共5页
实时全息干涉法可以观察记录整个测试过程中条纹图的动态变化,传统相位提取算法只适合于静态干涉条纹图相位的提取。根据实时全息干涉条纹和希尔伯特变换的特点,提出了利用希尔伯特变换提取实时全息干涉条纹相位值的方法,采用了高通滤... 实时全息干涉法可以观察记录整个测试过程中条纹图的动态变化,传统相位提取算法只适合于静态干涉条纹图相位的提取。根据实时全息干涉条纹和希尔伯特变换的特点,提出了利用希尔伯特变换提取实时全息干涉条纹相位值的方法,采用了高通滤波的方法减少背景光强的影响,对铝片受力变形实验中实时全息干涉条纹的相位变化分布进行了提取。实验表明:希尔伯特变换法适合于动态条纹的相位提取,可以自动提取实时全息干涉测量过程中全场各点在任意两个时刻间的相位变化值,且测量结果与实时全息干涉条纹人工分析结果一致。 展开更多
关键词 希尔伯特变换 实时全息干涉 相位提取
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信号包络提取方法——从希尔伯特变换到小波变换 被引量:50
11
作者 张绪省 朱贻盛 +1 位作者 成晓雄 程煜明 《电子科学学刊》 CSCD 1997年第1期120-123,共4页
本文分别讨论了希尔伯特变换和小波变换的原理、性质和在提取信号包络方面的应用,并进行了分析、对比;说明了小波变换(采用已调高斯小波)除了能够对信号实现正交、提取包络外,还具有带通滤波的功能;从而能提取出优于希尔伯特变换的信号... 本文分别讨论了希尔伯特变换和小波变换的原理、性质和在提取信号包络方面的应用,并进行了分析、对比;说明了小波变换(采用已调高斯小波)除了能够对信号实现正交、提取包络外,还具有带通滤波的功能;从而能提取出优于希尔伯特变换的信号包络。 展开更多
关键词 信号处理 希尔伯特变换 小波变换
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小波和希尔伯特变换在脑电信号消噪中的对比研究 被引量:14
12
作者 罗志增 袁飞龙 高云园 《计量学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期567-572,共6页
为了更好地消除混杂在脑电信号中的噪声,完成脑电分析,对小波和希尔伯特变换(HHT)的脑电信号消噪效果进行了对比研究。在HHT消噪方法中,利用经验模态分解(EMD)算法对脑电信号进行8尺度分解,得到固有模态函数(IMF)分量的组合... 为了更好地消除混杂在脑电信号中的噪声,完成脑电分析,对小波和希尔伯特变换(HHT)的脑电信号消噪效果进行了对比研究。在HHT消噪方法中,利用经验模态分解(EMD)算法对脑电信号进行8尺度分解,得到固有模态函数(IMF)分量的组合,经过滤波和信号重构,得到消噪后的脑电信号。实验结果表明,HHT方法能较好地去除脑电信号中的噪声。运用评价准则比较了HHT方法和小波变换方法的消噪效果,发现HHT方法的脑电信号消噪效果优于传统的小波变换消噪,且算法的效率更高。 展开更多
关键词 计量学 脑电信号 希尔伯特变换 经验模态分解 小波变换 消噪
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基于数字希尔伯特变换的OCT信号处理与系统实现 被引量:5
13
作者 陈宇恒 丁志华 +2 位作者 俞晓峰 史国华 张雨东 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期31-34,共4页
信号处理方法的选择是光学相干层析(OpticalCoherenceTomography,OCT)系统研制的重要环节,直接决定着OCT系统的硬件构建和实现。应用硬件实现OCT信号处理的方法虽然速度快,但存在硬件开销大,系统配置可调节性差等缺点。进而采用了基于... 信号处理方法的选择是光学相干层析(OpticalCoherenceTomography,OCT)系统研制的重要环节,直接决定着OCT系统的硬件构建和实现。应用硬件实现OCT信号处理的方法虽然速度快,但存在硬件开销大,系统配置可调节性差等缺点。进而采用了基于数字希尔伯特变换的软件方法来处理OCT信号。该数字处理方法对探测得到的离散干涉实信号进行解析拓展,得到同时具有振幅信息和相位信息的复信号,其中的振幅信息被用于OCT的图像重建。介绍了研制的光纤OCT系统和各驱动单元的同步时序控制,最后给出了人体皮肤和洋葱的OCT高清晰层析图。 展开更多
关键词 生物医学成像 信号处理 数字希尔伯特变换 光学相干层析 解析拓展
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广义希尔伯特变换地震边缘检测方法研究 被引量:5
14
作者 李红星 饶溯 +2 位作者 陶春辉 周建平 张华 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期490-494,5,共5页
常规边缘检测方法对边缘检测不够细腻且受噪声影响,通过引入保边去噪技术并修正广义希尔伯特变换(GHT)边缘检测方法,建立了新的边缘检测方法。该方法首先对资料进行保边去噪预处理,再优选时窗进行频率域加窗傅里叶变换,利用频率域加窗... 常规边缘检测方法对边缘检测不够细腻且受噪声影响,通过引入保边去噪技术并修正广义希尔伯特变换(GHT)边缘检测方法,建立了新的边缘检测方法。该方法首先对资料进行保边去噪预处理,再优选时窗进行频率域加窗傅里叶变换,利用频率域加窗傅里叶变换虚部绝对值沿频率求和的1/n次幂进行边缘检测。模型和实际资料的计算结果表明,该边缘检测方法不仅有更高的边缘检测精度,而且具有抑制噪声能力。该方法可以有效地预测构造裂缝、溶蚀孔洞等缝洞发育带的分布特征。 展开更多
关键词 广义希尔伯特变换 边缘检测 保边去噪
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改进的迭代希尔伯特变换及滚动轴承故障诊断应用 被引量:5
15
作者 秦毅 任兵 +1 位作者 李宁 王腾 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期83-88,共6页
针对现有迭代希尔伯特变换(IHT)存在端点效应及滤波器设计主要依靠先验知识问题,提出改进的IHT方法并用于机械故障诊断。分析IHT方法中端点效应原因,提出用基于对称延拓信号方法消除端点效应影响及用自适应的零相位滤波器取代原方法中... 针对现有迭代希尔伯特变换(IHT)存在端点效应及滤波器设计主要依靠先验知识问题,提出改进的IHT方法并用于机械故障诊断。分析IHT方法中端点效应原因,提出用基于对称延拓信号方法消除端点效应影响及用自适应的零相位滤波器取代原方法中的固定滤波器。将改进的IHT方法与原方法进行仿真对比分析表明,该方法的解调精度更高,并能有效抑制端点效应。利用改进的IHT方法进行轴承故障诊断试验表明,该方法解调效果更好,能更准确提取外圈故障特征。 展开更多
关键词 迭代希尔伯特变换 端点效应 自适应滤波器 滚动轴承 故障诊断
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基于希尔伯特变换和功率谱估计的薄缺陷厚度太赫兹检测 被引量:5
16
作者 王洁 谭冰冲 +4 位作者 陶星竹 徐成城 常天英 崔洪亮 张瑾 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期589-596,共8页
提出将希尔伯特变换和功率谱估计相结合的光谱分析算法,对太赫兹反射时域波形进行处理,并将该算法应用于太赫兹时域光谱成像,将缺陷厚度和图像灰度关联,实现同时对玻璃纤维层压板内部缺陷厚度、位置和形状的成像检测。实验结果表明:将... 提出将希尔伯特变换和功率谱估计相结合的光谱分析算法,对太赫兹反射时域波形进行处理,并将该算法应用于太赫兹时域光谱成像,将缺陷厚度和图像灰度关联,实现同时对玻璃纤维层压板内部缺陷厚度、位置和形状的成像检测。实验结果表明:将多重信号分类谱估计、自回归谱估计和希尔伯特变换结合时,能成功区分厚度为0.08mm缺陷上下表面反射脉冲,反射脉冲的时间分辨率小于0.5 ps,缺陷厚度的检测误差不高于0.03 mm。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱 厚度检测 希尔伯特变换 功率谱估计 玻璃纤维层压板
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希尔伯特变换及其在故障诊断中的应用 被引量:27
17
作者 田涛 丁康 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 1996年第2期23-27,14,共6页
本文通过理论分析和实际工程应用讨论了希尔伯特变换的原理及其在解决齿轮箱调制故障中的应用,并将重抽与滤波有效地结合起来以得到最大细化倍数的解调谱,从而提高了解调谱的分辨率、运算速度及精度。
关键词 希尔伯特变换 振动 故障诊断 机械设备
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基于希尔伯特变换的测井曲线高分辨率处理方法 被引量:3
18
作者 张涛 林承焰 +3 位作者 张宪国 于景锋 张守秀 方涛 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期68-72,共5页
探索将希尔伯特变换应用于测井资料高分辨率处理与解释的方法。首先利用希尔伯特变换将测井曲线分解成二维信号,然后利用变换结果求测井曲线的瞬时属性参数(瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率),再利用岩心等地质资料和先验地质认识对测井属... 探索将希尔伯特变换应用于测井资料高分辨率处理与解释的方法。首先利用希尔伯特变换将测井曲线分解成二维信号,然后利用变换结果求测井曲线的瞬时属性参数(瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率),再利用岩心等地质资料和先验地质认识对测井属性曲线进行检验和标定,并将其用于非取心段的薄层测井识别。将所提方法应用于大港滩海张东地区沙河街组三角洲前缘测井评价,发现瞬时相位和瞬时频率测井曲线能够对原测井曲线上的微小变化产生放大效应,提高薄层界面识别精度。在吉林红岗油气田的三角洲相储层构型研究中,利用岩心对高分辨率处理后的曲线进行标定,验证了处理结果的合理性。 展开更多
关键词 测井 希尔伯特变换 薄层 高分辨率处理 瞬时相位 瞬时振幅 瞬时频率
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基于分数阶希尔伯特变换的罗音特征提取 被引量:5
19
作者 李真真 杜明辉 吴效明 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期38-43,共6页
现有的罗音检测方法存在检测效果不理想、计算复杂度过高等不足,而分数阶希尔伯特变换对信号中的异常分量有着高度敏感性.文中在不同的分数阶将希尔伯特变换作用于罗音信号;变换后的信号表现为逐步相移.之后将原肺音信号与各阶变换结果... 现有的罗音检测方法存在检测效果不理想、计算复杂度过高等不足,而分数阶希尔伯特变换对信号中的异常分量有着高度敏感性.文中在不同的分数阶将希尔伯特变换作用于罗音信号;变换后的信号表现为逐步相移.之后将原肺音信号与各阶变换结果构建相关函数,以各阶相关函数为待匹配特征,将其与标准模板相匹配,匹配系数高的判定为罗音,否则判为非罗音.仿真结果表明,罗音检测正确率达91.2%,证实了该方法是有效的. 展开更多
关键词 信号处理 信号检测 计算机辅助诊断 特征提取 分数阶希尔伯特变换
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基于递归希尔伯特变换的振动信号解调和瞬时频率计算方法 被引量:11
20
作者 胡志祥 任伟新 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期39-43,共5页
精确地提取振动信号的瞬时幅值和瞬时频率对结构的参数识别和健康监测有重要作用。希尔伯特变换是一种常用的信号解调及瞬时频率计算方法,但在信号不满足Bedrosian乘积定理的条件时会造成较大误差。针对这一问题,提出了一种递归希尔伯... 精确地提取振动信号的瞬时幅值和瞬时频率对结构的参数识别和健康监测有重要作用。希尔伯特变换是一种常用的信号解调及瞬时频率计算方法,但在信号不满足Bedrosian乘积定理的条件时会造成较大误差。针对这一问题,提出了一种递归希尔伯特变换方法,用前一步希尔伯特变换计算出的纯调频信号作为新的信号,递归地使用希尔伯特变换以进行信号解调,理论分析表明递归希尔伯特变换能够快速地收敛。最后采用仿真信号对比了递归希尔伯特变换与单次希尔伯特变换、经验调幅调频分解及Teager能量算子法在信号解调及瞬时频率计算中的结果,结果表明了递归希尔伯特变换方法的实用性及精确性。 展开更多
关键词 振动信号 瞬时频率 信号解调 希尔伯特变换 经验调幅调频分解
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