基于希尔伯特-黄变换的潮汐分析方法研究 被引量：5

1

作者 张亮 张佳丽 +1 位作者 张学峰 张安民 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期725-735,共11页

经验模态分解(EMD)是希尔伯特-黄变换(HHT)的核心组成部分.在对传统HHT方法研究与分析的基础上,发展了改进的集合经验模态分解的方法(MEEMD)对海洋潮汐进行分析.MEEMD方法根据水位数据序列的特点,通过添加成对白噪声和计算排列熵的方式... 经验模态分解(EMD)是希尔伯特-黄变换(HHT)的核心组成部分.在对传统HHT方法研究与分析的基础上,发展了改进的集合经验模态分解的方法(MEEMD)对海洋潮汐进行分析.MEEMD方法根据水位数据序列的特点,通过添加成对白噪声和计算排列熵的方式来剔除分解过程中出现的虚假本征模态函数(IMF),从而抑制了模态混叠现象.数值模拟和实测水位数据实验表明,MEEMD方法可以在有效抑制模态混叠现象的基础上,对含有噪声的原始水位序列实现自适应滤波.MEEMD方法分解得到的高频IMF1和IMF2分量占原始水位数据总能量的90%以上,IMF1和IMF2分量的平均周期和平均振幅分别与调和分析得到的半日分潮与全日分潮结果基本一致.通过分析认为,IMF1和IMF2之和是主要半日分潮、全日分潮以及浅海分潮的叠加.传统的潮汐调和分析方法有赖于长期的水位记录,且需要水位数据的一些先验知识,涉及到的天文知识与数学计算也较为复杂.准调和分析可以处理短期的水位数据,但仍然涉及天文知识与复杂数学计算,对数据的完整性也要求较高.当收集到的水位数据因为存在噪声或者信息缺失,不足以进行传统的调和或准调和分析时,可以使用HHT方法进行有效的补充分析,以获得主要半日分潮、全日分潮和余水位的幅值信息,因此,该方法可以作为一种很好的潮汐分析的补充方法. 展开更多

关键词 改进的集合经验模态分解 希尔伯特-黄变换 滤波 分潮

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一种免疫算法与SVR的Hilbert-Huang边界优化 被引量：1

2

作者 姚莉 李磊民 黄玉清 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2012年第2期196-201,共6页

Hilbert-Huang变换(Hilbert-Huang transform,HHT)在对信号进行经验模态分解(Empirical modedecomposition,EMD)和对各内禀模态函数(Intrinsic mode function,IMF)进行Hilbert变换时都会出现边界问题。为了克服该问题,本文提出了基于离... Hilbert-Huang变换(Hilbert-Huang transform,HHT)在对信号进行经验模态分解(Empirical modedecomposition,EMD)和对各内禀模态函数(Intrinsic mode function,IMF)进行Hilbert变换时都会出现边界问题。为了克服该问题,本文提出了基于离散均匀免疫算法(Discrete uniform immune algorithm,DUIA)和支持向量回归(Support vector regression,SVR)的HHT边界优化方法。该方法采用DUIA优化SVR的参数,并利用SVR对数据延拓,以有效分析HHT边界问题。通过对正弦叠加信号和实际信号的仿真分析表明:所提出的算法可有效解决HHT中存在的边界问题,且其效果优于SVR的数据延拓方法。 展开更多

关键词 希尔伯特-黄变换 遗传算法 支持向量回归机

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瞬时频率估计算法研究进展综述 被引量：31

3

作者 陈平 李庆民 赵彤 《电测与仪表》 北大核心 2006年第7期1-7,共7页

首先介绍了瞬时频率的物理概念、经典定义及其适用范围。结合瞬时频率估计算法的最新研究进展,根据相似性将估计算法进行了系统分类,其中将单分量信号估计算法分为相位法、谱峰检测法、过零点法与Teager能量算子法以及求根估计法;将多... 首先介绍了瞬时频率的物理概念、经典定义及其适用范围。结合瞬时频率估计算法的最新研究进展,根据相似性将估计算法进行了系统分类,其中将单分量信号估计算法分为相位法、谱峰检测法、过零点法与Teager能量算子法以及求根估计法;将多分量信号估计算法分为相位法、谱峰检测法、求根估计法和希尔伯特-黄变换(HHT)法。特别地,对近年来出现的各种多分量信号估计算法的估计原理、适用范围及优缺点进行了详细的分析和比较。最后展望了瞬时频率估计算法研究的主要发展方向。 展开更多

关键词 瞬时频率 估计算法 综述 希尔伯特-黄变换

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基于HHT和PPA的心音分段算法研究 被引量：4

4

作者 张义敏 曾庆宁 黎耀 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第4期276-278,322,共4页

心音是人体的一种重要的生理信号,它含有大量关于心脏病理状况的相关信息,反映了心脏及心血管结构及生理和病理信息。针对能否有效地提取第一心音(S1)、第二心音(S2),从而判断心脏是否病变,并且作为后续研究的基础,提出基于HHT和PPA的... 心音是人体的一种重要的生理信号,它含有大量关于心脏病理状况的相关信息,反映了心脏及心血管结构及生理和病理信息。针对能否有效地提取第一心音(S1)、第二心音(S2),从而判断心脏是否病变,并且作为后续研究的基础,提出基于HHT和PPA的心音分段算法,包括首先利用希尔伯特-黄变换(HHT)进行心音包络的提取,然后利用中值滤波对包络进行平滑处理,最后通过峰逐层算法(PPA)来消除多余的低幅度峰值。通过对40例心音进行分段处理,可以对其中的39例进行正确分段。结果证明这种方法可以有效地提取心音信号的S1、S2,为后期的识别研究奠定了良好的基础。 展开更多

关键词 心音信号 心音包络 心音分段 希尔伯特-黄变换 中值滤波 峰逐层算法

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基于改进HHT方法的电力系统广域阻尼控制 被引量：3

5

作者 杨培宏 魏毅立 +1 位作者 张继红 刘斌 《电测与仪表》 北大核心 2012年第12期60-63,96,共5页

精确地提取电力系统低频振荡模态参数是广域阻尼控制的核心。本文提出了一种改进的希尔伯特-黄变换方法,该方法能够从实测数据中精确地辨识低频振荡模态。改进的HHT算法是将经验模态分解得到的第一个固有模态函数的瞬时幅值和频率进行... 精确地提取电力系统低频振荡模态参数是广域阻尼控制的核心。本文提出了一种改进的希尔伯特-黄变换方法,该方法能够从实测数据中精确地辨识低频振荡模态。改进的HHT算法是将经验模态分解得到的第一个固有模态函数的瞬时幅值和频率进行归一化计算,分离出间断信号,消除低频振荡模态的混叠现象,根据辨识的各模态进行阻尼比计算。将该阻尼比作为电力系统广域阻尼控制系统的反馈量,进而通过模糊粒子群算法实时优化电力系统稳定器的参数,从而使系统在不同的运行方式下都有充足的阻尼。仿真结果验证了该方法能够有效地抑制互联电网的低频振荡,提高互联电网的安全稳定性。 展开更多

关键词 希尔伯特-黄变换 经验模态分解 电力系统稳定器 模糊粒子群算法 广域阻尼控制

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基于改进HHT分析车轮椭圆化对高速列车时频特征的影响 被引量：3

6

作者 陈双喜 林建辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期126-130,共5页

研究车轮椭圆化对高速列车时频特征影响。建立车辆/轨道空间耦合模型,模拟计算高速车轮椭圆化与轨道谐波不平顺共同激励下车辆系统动力响应。将基于改进经验模态分解的希尔伯特-黄变换方法应用于车辆/轨道耦合系统振动信号分析中,计算... 研究车轮椭圆化对高速列车时频特征影响。建立车辆/轨道空间耦合模型,模拟计算高速车轮椭圆化与轨道谐波不平顺共同激励下车辆系统动力响应。将基于改进经验模态分解的希尔伯特-黄变换方法应用于车辆/轨道耦合系统振动信号分析中,计算分析动力响应的时频分布及振动能量分布。结果表明:车轮椭圆化会引起车辆系统振动响应频率调制及车辆系统蛇形运动与振动能量分布的非线性变化。 展开更多

关键词 高速列车 车轮椭圆化 车辆轨道耦合动力学 改进希尔伯特-黄变换 时频分布 能量分布

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基于小波包和改进HHT的瞬时特征分析 被引量：5

7

作者 程发斌 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第6期116-119,135,共5页

希尔伯特—黄变换(HHT)目前还只能算是一种经验方法,其理论依据尚不完备,有待于进一步地完善。分析了HHT中三次样条插值法进行包络线或均值线拟合时引起的过冲和欠冲原因,提出了基于B样条曲线的分段插值算法和混合插值算法的改进HHT,解... 希尔伯特—黄变换(HHT)目前还只能算是一种经验方法,其理论依据尚不完备,有待于进一步地完善。分析了HHT中三次样条插值法进行包络线或均值线拟合时引起的过冲和欠冲原因,提出了基于B样条曲线的分段插值算法和混合插值算法的改进HHT,解决了三次样条插值算法容易引起的过冲和欠冲现象;将改进的HHT和小波包变换(WPT)相结合,得到一种有效的瞬时特征分析方法,很好地解决HHT分析带来的模态混叠现象,减少噪声对信号的干扰,提高了信号特征提取的准确性。实验结果表明,该方法用于故障特征提取是有效的。 展开更多

关键词 小波包变换 改进希尔伯特-黄变换(HHT) 分段插值 混合插值 特征提取

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改进型HHT在混合线路故障选线中的应用

8

作者 刘辉 王鑫 迟维双 《水电能源科学》 北大核心 2013年第10期192-194,共3页

改进型希尔伯特-黄变换(HHT)能够准确地从非平稳的故障信号中提取出故障暂态信息,并能抗模态混叠。在混合线路故障选线中应用HHT提取零序电流中的特征信息,从得到的IMF分量的波头方向来判定故障相,实现故障线路的选择。Matlab仿真试验... 改进型希尔伯特-黄变换(HHT)能够准确地从非平稳的故障信号中提取出故障暂态信息,并能抗模态混叠。在混合线路故障选线中应用HHT提取零序电流中的特征信息,从得到的IMF分量的波头方向来判定故障相,实现故障线路的选择。Matlab仿真试验结果表明,改进型HHT能够准确可靠地选出中性点经消弧线圈接地配电网的故障相,且不受故障条件的限制和影响,选线方法简单。 展开更多

关键词 混合线路 故障选线 改进型希尔伯特-黄变换 零序电流

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HHT算法在压电陶瓷驱动器的微纳米位移传感器中的应用（英文） 被引量：4

9

作者 胡欢 余永 +2 位作者 王慧 吴倩 葛运建 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期456-462,共7页

从传感器中采集到的信号即使经过了模拟滤波,但是其通过数据采集系统后仍然会含有随机噪声。然而,这些随机噪声会限制传感器的分辨率和影响系统的动态范围。针对这一问题,利用HHT算法的经验模态分解对从基于压电陶瓷驱动的微纳米传感器... 从传感器中采集到的信号即使经过了模拟滤波,但是其通过数据采集系统后仍然会含有随机噪声。然而,这些随机噪声会限制传感器的分辨率和影响系统的动态范围。针对这一问题,利用HHT算法的经验模态分解对从基于压电陶瓷驱动的微纳米传感器中采集到的数字信号进行数字滤波,进而对采集到的微弱信号进行进一步处理,以提高微纳米传感器在稳态输出时信号的信噪比从而提高传感器的性能。主要采用两种方法:一种方法是滤掉经过模态分解后信号中的最高频噪声,另一种方法是滤掉经过模态分解后信号中的前两阶噪声。最后对比实验结果证实了此算法的有效性,其能够有效的改善传感器的线性度。 展开更多

关键词 纳米位移传感器 压电陶瓷驱动器 希尔伯特-黄变换算法 经验模态分解 信号处理

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考虑强非线性和波速变化特性的特高压直流输电线路故障测距方法 被引量：24

10

作者 王永进 樊艳芳 +1 位作者 唐勇 李自乾 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期17-25,共9页

特高压直流输电系统具有强非线性。采用小波变换方法的传统直流输电线路行波测距原理在实际工程中存在适应性问题。现阶段行波测距技术存在行波到达时刻与行波波速难以有机统一的问题。针对此问题,提出一种考虑强非线性系统和波速变化... 特高压直流输电系统具有强非线性。采用小波变换方法的传统直流输电线路行波测距原理在实际工程中存在适应性问题。现阶段行波测距技术存在行波到达时刻与行波波速难以有机统一的问题。针对此问题,提出一种考虑强非线性系统和波速变化特性的特高压直流输电直流线路故障测距方法。从测距方法的适应性角度出发,提出非常适合暂态信息处理的改进的希尔伯特-黄算法,利用该算法可准确标定故障初始行波波头。从测距精度角度出发,分析故障行波波速变化特性,发现线路参数的频变特性和行波波头的衰减造成行波波速与故障距离呈非线性关系。据此提出神经网络算法,利用该算法将不必计算行波波速便能实现故障测距。大量仿真结果表明,该测距方法在不同故障距离和不同过渡电阻下的测距精度较高,鲁棒性较好。 展开更多

关键词 强非线性 波速变化 改进的希尔伯特-黄算法 神经网络算法 鲁棒性

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基于配电网分区的分布式混合储能优化方法 被引量：24

11

作者 刘海涛 许伦 +2 位作者 郝思鹏 张小莲 张潮 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期137-143,共7页

为了提高配电网对呈现不同出力特征的分布式电源的消纳能力,实现含多种分布式电源及大负荷并涉及不同出力特征的配电网优化运行,提出一种基于配电网分区的分布式混合储能优化方法。考虑多种分布式电源及大负荷的概率特征,通过K-means算... 为了提高配电网对呈现不同出力特征的分布式电源的消纳能力,实现含多种分布式电源及大负荷并涉及不同出力特征的配电网优化运行,提出一种基于配电网分区的分布式混合储能优化方法。考虑多种分布式电源及大负荷的概率特征,通过K-means算法得到各分布式电源及大负荷的离散化模型,并计算离散化后配电网的电气距离矩阵,得到配电网分区的相似矩阵;采用吸引子传播(AP)聚类算法将配电网按照节点间的相似度大小分为多个分区,进而确定安装混合储能系统的聚类中心节点;考虑储能系统的充放电效率和荷电状态进行混合储能系统的容量配置,采用希尔伯特-黄变换将各分区的不平衡功率分解为高频分量和低频分量,分别作为功率型储能和能量型储能容量配置的参考功率,以确定最优配置方案。算例分析结果表明,所提优化方法可以有效提高储能的利用效率以及配置方案的经济性。 展开更多

关键词 分布式混合储能 配电网 离散化模型 分区 AP聚类算法 希尔伯特-黄变换 容量配置

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基于Hilbert谱图特征的转子故障智能诊断 被引量：6

12

作者 谭真臻 陈果 孙丽萍 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第9期1177-1181,共5页

提出一种基于Hilbert谱图特征的转子故障智能诊断方法。首先,通过希尔伯特-黄变换(HHT)得到反映故障信号特征的Hilbert谱;然后,利用主成分分析(PCA)对故障信号的Hilbert谱进行特征提取;最后,对得到的特征数据使用野点检测进行分类,并用... 提出一种基于Hilbert谱图特征的转子故障智能诊断方法。首先,通过希尔伯特-黄变换(HHT)得到反映故障信号特征的Hilbert谱;然后,利用主成分分析(PCA)对故障信号的Hilbert谱进行特征提取;最后,对得到的特征数据使用野点检测进行分类,并用粒子群优化算法,自适应获得野点检测最优参数,实现转子故障的智能诊断。使用ZT-3型转子故障试验台实验数据对此方法进行了验证,并与传统频谱特征分类结果进行比较,结果表明了此方法的正确性。 展开更多

关键词 希尔伯特-黄变换 Hilbert谱 主成分分析 野点检测 粒子群算法

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周期性传热条件下混凝土空心砌块的热流信号EMD分析

13

作者 王晓璐 杨建林 +2 位作者 王翠红 吴恩 徐雷 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第5期656-662,共7页

为探索新型信号分析技术在建筑墙体夏季传热过程中热流信号处理时的应用,本文在对混凝土加腋锥式肋块型空心砌块墙体进行周期性非稳态传热数值计算的基础上,利用在时域具有高分辨率的希尔伯特黄变换算法(HHT)对墙体输入、输出热流进行... 为探索新型信号分析技术在建筑墙体夏季传热过程中热流信号处理时的应用,本文在对混凝土加腋锥式肋块型空心砌块墙体进行周期性非稳态传热数值计算的基础上,利用在时域具有高分辨率的希尔伯特黄变换算法(HHT)对墙体输入、输出热流进行经验模态分解(EMD)计算。结果表明:东、南、西、北朝向建筑墙体外表面输入热流的本征模态函数(IMF)中的第5、6(7)阶IMF已经基本奠定了信号函数的主导波形,各朝向热流波形有明显区别,第3、4阶IMF是对第5、6(7)阶信号的局部修正;各朝向建筑墙体内表面热流的IMF数量只有4~5阶,最后1~2阶与残差项之和就足以精确拟合原始信号;与傅里叶变换方法对比,EMD分解墙体热流谐波信号具有分解阶数较少、趋势项清晰、拟合精度高的优势。 展开更多

关键词 周期性非稳态传热 热流谐波 经验模态分解(EMD) 混凝土空心砌块 本征模态函数(IMF) 希尔伯特-黄变换算法(HHT)

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基于波速补偿故障距离逐步逼真的直流线路行波测距方法 被引量：17

14

作者 段宽 樊艳芳 +1 位作者 王永进 罗瑞 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第11期70-78,共9页

为解决小波变换奇异点检测技术应用于直流线路行波测距时对行波波头标定存在的适应性问题以及行波波头到达时刻与行波波速难以有机统一的问题,提出改进方案。对于行波波头的标定,采用对不同故障信号具有完全自适应分解能力的改进的希尔... 为解决小波变换奇异点检测技术应用于直流线路行波测距时对行波波头标定存在的适应性问题以及行波波头到达时刻与行波波速难以有机统一的问题,提出改进方案。对于行波波头的标定,采用对不同故障信号具有完全自适应分解能力的改进的希尔伯特-黄变换,利用高频突变的峰值频点标定行波波头。对于行波波头到达时刻与行波波速难以有机统一的问题,提出利用牛顿插值算法对波速逐次进行补偿。将每次补偿后的波速代入考虑波速变化的测距公式,当测距结果的收敛精度满足设定收敛条件后算法循环终止,得到逐步逼近真实故障距离的测距结果。在PSCAD中进行故障仿真,在Matlab中进行数据计算。结果表明,该测距方法精度高,鲁棒性强,具有一定的抗过渡电阻能力,适用于各类常见故障类型。 展开更多

关键词 特高压直流 行波测距 改进的希尔伯特-黄 波速补偿 故障距离逼真

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基于粒子群优化SVM的电能质量复合扰动分类的研究 被引量：3

15

作者 胡坤 余健明 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第3期352-355,共4页

针对暂态电能质量复合扰动的问题,提出了基于希尔伯特-黄变换和粒子群优化多分类支持向量机的暂态电能质量复合扰动检测分类的方法。利用希尔伯特-黄变换提取分类所需的特征向量作为训练数据输入粒子群参数优化的支持向量机,实现了对多... 针对暂态电能质量复合扰动的问题,提出了基于希尔伯特-黄变换和粒子群优化多分类支持向量机的暂态电能质量复合扰动检测分类的方法。利用希尔伯特-黄变换提取分类所需的特征向量作为训练数据输入粒子群参数优化的支持向量机,实现了对多种复合的暂态电能质量扰动问题分类。从仿真结果可以看出,该方法可以对常见的复合暂态电能质量扰动信号进行检测和分类,且结果精确。 展开更多

关键词 暂态电能质量复合扰动 分类 希尔伯特-黄变换 支持向量机 粒子群优化算法

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