经验模式分解(EMD)及其应用 被引量：117

1

作者 徐晓刚 徐冠雷 +1 位作者 王孝通 秦绪佳 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期581-585,共5页

经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)是一种数据驱动的自适应非线性时变信号分解方法,可以把数据分解成具有物理意义的少数几个模式函数分量.本文总结归纳了一维EMD、二维EMD方面的主要工作,比较了不同方法存在的优点与不足... 经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)是一种数据驱动的自适应非线性时变信号分解方法,可以把数据分解成具有物理意义的少数几个模式函数分量.本文总结归纳了一维EMD、二维EMD方面的主要工作,比较了不同方法存在的优点与不足,指出了EMD研究存在的难题和瓶颈,并给出了EMD研究与应用的发展趋势. 展开更多

关键词 经验模式分解(emd) 内蕴模式函数分量(IMF) HILBERT变换

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图像处理中二维经验模式分解(EMD)算法分析与改进 被引量：1

2

作者 龚佳宁 《信息通信》 2012年第4期51-51,共1页

在二维EMD的应用处于初步阶段的基础上,根据二维经验模式分解(EMD)方法在图像处理中的应用,对二维EMD算法及其改进进行了分析和探讨。

关键词 图像处理 二维经验模式分解算法 改进

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基于改进模式识别的无人值守风电场群组机器人集中巡检研究

3

作者 董礼 程丽敏 +3 位作者 赵博 王雁冰 商志强 朱盼盼 《可再生能源》 北大核心 2025年第3期346-352,共7页

由于风电场设备种类繁多、运行环境复杂多变,通常无人值守,故障难以及时发现。传统巡检方法耗时长且识别准确性低,导致故障处理不及时,影响风电场稳定运行和发电效率。为此,文章针对无人值守风电场群组提出了基于改进模式识别的机器人... 由于风电场设备种类繁多、运行环境复杂多变,通常无人值守,故障难以及时发现。传统巡检方法耗时长且识别准确性低,导致故障处理不及时,影响风电场稳定运行和发电效率。为此,文章针对无人值守风电场群组提出了基于改进模式识别的机器人集中巡检方案。对于风电场群组变压器故障、设备温度异常和齿轮箱声音异常情况,分别利用BP神经网络算法、模糊模式识别算法和经验模态分解算法对其展开巡检,并在某大型风力发电场中对所提方法进行测试。结果表明,所提方法可实现对风电场群组中各类故障的巡检,第一时间获取到故障信号,避免了安全事故的发生;识别准确率在92.3%以上,召回率与F1分数也优于对比方法,表明本文方法在识别故障样本方面更为全面,能够有效地进行故障检测。 展开更多

关键词 改进模式识别 BP神经网络算法 经验模态分解算法 齿轮箱声音异常 变压器故障

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基于改进的经验模式分解的旋转设备振动信号特征提取

4

作者 高伟 《汽轮机技术》 北大核心 2008年第4期289-291,295,共4页

针对旋转设备局部碰摩故障振动信号的特征,提出了一种基于经验模式分解(Emp iricalMode Decomposition,EMD)与小波分析相结合的故障特征提取的改进方法,先利用小波分析方法将振动信号分解为低、中、高3个频段,然后对各个频段的信号进行... 针对旋转设备局部碰摩故障振动信号的特征,提出了一种基于经验模式分解(Emp iricalMode Decomposition,EMD)与小波分析相结合的故障特征提取的改进方法,先利用小波分析方法将振动信号分解为低、中、高3个频段,然后对各个频段的信号进行EMD分解,实现碰摩、背景和噪声信号分离,从而提取旋转设备局部碰摩振动信号的故障特征。在某热电厂2号汽轮发电备用机组的碰摩故障诊断的应用中,仿真信号和试验数据的分析结果表明,该方法正确、有效,可应用于工程实践。 展开更多

关键词 改进的经验模式分解 故障特征 特征提取 旋转设备 汽轮发电机组

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经验模式分解改进算法的比较 被引量：1

5

作者 李宏伟 刘宇航 杨辉 《东北水利水电》 2010年第4期53-56,共4页

文章针对经验模式分解中的关键问题,运用3种不同的方法进行改良分析,比较其优劣。证实改进算法在特定的方面有其优越性。

关键词 经验模式分解 Rilling算法 多项式拟合 改进算法

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基于改进的互补因散经验模式分解法的谐波检测法 被引量：1

6

作者 吴衍 马碧芳 +1 位作者 李立耀 陈国钦 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第5期462-466,共5页

提出了基于改进的互补因散经验模式分解(CEEMD)算法的谐波电流检测法。该方法能将电流信号分解成内在模式函数(IMF),并创新地在分解过程中加入正负成对的高斯白噪声,抵消噪声余量,抑制了模式混叠问题,同时在筛分过程中加入平滑处理这个... 提出了基于改进的互补因散经验模式分解(CEEMD)算法的谐波电流检测法。该方法能将电流信号分解成内在模式函数(IMF),并创新地在分解过程中加入正负成对的高斯白噪声,抵消噪声余量,抑制了模式混叠问题,同时在筛分过程中加入平滑处理这个改进措施。使用新方法设计谐波检测电路,并做了与EEMD算法的对比仿真实验,结果表明:两个算法都可以分解出电流信号的谐波和基波分量,但是改进的CEEMD算法抑制了模式混叠问题,分解出来的基波分量与原信号基本吻合,两者的相关系数(CORR)为0.997,相对均方根误差(RRMSE)为0.00411,说明该法能够准确有效地分解谐波电流信号,同时该算法做了平滑处理的改进,可满足有源电力滤波器(APF)的需要。 展开更多

关键词 改进的互补因散经验模式分解(CEemd)算法 模式混叠 谐波检测法 有源电力滤波器(APF) 电力系统

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基于限邻域经验模式分解的多波段图像融合 被引量：14

7

作者 徐冠雷 王孝通 +1 位作者 徐晓刚 朱涛 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期225-228,共4页

根据不同波段图像信息互补性,提出基于限邻域经验模式分解(NLEMD)的多波段图像融合新算法.将待融合图像进行NLEMD分解,利用其自适应特性及高频细节信息的强获取能力,对不同图像的内蕴模式函数分量和剩余量中的像素按照局部最优原则进行... 根据不同波段图像信息互补性,提出基于限邻域经验模式分解(NLEMD)的多波段图像融合新算法.将待融合图像进行NLEMD分解,利用其自适应特性及高频细节信息的强获取能力,对不同图像的内蕴模式函数分量和剩余量中的像素按照局部最优原则进行选取,将融合后的内蕴模式函数分量和剩余量反向重构获取融合图像.实验证明该算法具有更强的细节获取能力,融合效果优于传统的基于小波分解的融合算法. 展开更多

关键词 图像融合 多波段图像 经验模式分解(emd) 局域波

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强噪声背景下的经验模式分解研究 被引量：10

8

作者 赵艳菊 王太勇 +3 位作者 任成祖 冷永刚 徐跃 张攀 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期149-151,157,共4页

研究了强噪声混合条件下微弱信号的经验模式分解(EMD)问题,提出了一种基于随机共振降噪的EMD分解方法。该方法利用随机共振在微弱信号检测方面的独特优势,首先对有噪微弱信号进行随机共振输出,微弱信号得到降噪和加强后,再进行EMD分解... 研究了强噪声混合条件下微弱信号的经验模式分解(EMD)问题,提出了一种基于随机共振降噪的EMD分解方法。该方法利用随机共振在微弱信号检测方面的独特优势,首先对有噪微弱信号进行随机共振输出,微弱信号得到降噪和加强后,再进行EMD分解。在仿真实验中,对随机共振输出前后的信号分别进行EMD分解,分析结果表明该方法不仅能够提高原始信号的信噪比,有效检测出被噪声淹没的微弱信号从而提高了EMD分解的质量,同时减少了EMD分解的层数,提高了运算效率。 展开更多

关键词 随机共振 经验模式分解(emd) 微弱信号

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环境激励下基于经验模式分解的结构模态参数识别方法 被引量：5

9

作者 杨佑发 程亚鹏 李华新 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第S2期73-78,共6页

识别结构模态参数是结构健康监测和振动控制等研究及工程实践中的一个重要环节,同时也是前提和难点所在。提出基于经验模式分解(EMD)的环境激励结构模态参数识别的STD法、复指数法与ARMA法。3种方法采用EMD将结构环境振动响应原始信号... 识别结构模态参数是结构健康监测和振动控制等研究及工程实践中的一个重要环节,同时也是前提和难点所在。提出基于经验模式分解(EMD)的环境激励结构模态参数识别的STD法、复指数法与ARMA法。3种方法采用EMD将结构环境振动响应原始信号分解成若干个基本模式分量(IMF),使每一个基本模式分量仅为结构的某一阶固有模态,采用相关系数法结合频谱分析挑选出真实IMF,进而分别用STD法、复指数法与ARMA法进行模态参数识别。四层钢框架模型环境振动试验分析结果表明,3种方法能有效地避免结构各阶模态之间的相互影响,能够更清晰更方便得到结构模态参数。采用基于奇异值差分谱进行去噪处理,使得识别结果更加准确。 展开更多

关键词 模态参数识别 环境激励 经验模式分解(emd) 基本模式分量(IMF) STD法 复指数法 ARMA法

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基于均值滤波矩阵组的二维信号快速经验模式分解方法 被引量：4

10

作者 郭珈 王孝通 +1 位作者 徐晓刚 张成堡 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1980-1983,共4页

根据矩阵变换理论,提出了一种基于滤波矩阵组的局部均值求取方法.该方法构造了均值滤波矩阵组,只需在待处理矩阵左右各乘一个均值滤波阵,即可得到待处理阵的加权均值,简化了包络均值求解过程.在上述局部均值滤波理论的基础上,提出了二... 根据矩阵变换理论,提出了一种基于滤波矩阵组的局部均值求取方法.该方法构造了均值滤波矩阵组,只需在待处理矩阵左右各乘一个均值滤波阵,即可得到待处理阵的加权均值,简化了包络均值求解过程.在上述局部均值滤波理论的基础上,提出了二维信号的快速经验模式分解算法.实验证明,算法运算时间比传统经验模式分解方法提高了两到三个数量级. 展开更多

关键词 经验模式分解(emd)快速算法 均值滤波矩阵 图像融合

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基于经验模式分解的去噪方法 被引量：21

11

作者 陈凯 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期603-608,共6页

根据经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)方法分解白噪声而得到的本征模式函数分量的能量密度与其平均周期的乘积为一常量这一特性,本文建立了一种滤波去噪方法,即EMD滤波去噪法。通过模拟数据试验分析表明:EMD可以作... 根据经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)方法分解白噪声而得到的本征模式函数分量的能量密度与其平均周期的乘积为一常量这一特性,本文建立了一种滤波去噪方法,即EMD滤波去噪法。通过模拟数据试验分析表明:EMD可以作为一种去噪滤波器,EMD方法的去噪能力与噪声水平有关,对于噪声方差小于信号振幅且无高频信号时,其滤波去噪的效果良好;EMD方法的去噪能力还与待滤波数据中是否含有高频信号有关,而当噪声水平较大且待滤波的序列中又具有高频信号时,滤波曲线会出现明显的失真现象。 展开更多

关键词 经验模式分解 emd滤波去噪法 非平稳信号

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用经验模式分解和重标极差分析法进行摩擦振动信号分析 被引量：1

12

作者 李精明 魏海军 +1 位作者 梅立强 许德志 《上海海事大学学报》 北大核心 2016年第2期89-93,共5页

为提取和表征摩擦振动的特征信号,在摩擦磨损试验机上进行以船用柴油机缸套和活塞环为材质的摩擦副摩擦磨损试验.应用经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)对非线性、非平稳的摩擦振动信号进行分解,获得若干个本征模式函数(I... 为提取和表征摩擦振动的特征信号,在摩擦磨损试验机上进行以船用柴油机缸套和活塞环为材质的摩擦副摩擦磨损试验.应用经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)对非线性、非平稳的摩擦振动信号进行分解,获得若干个本征模式函数(Intrinsic Mode Function,IMF).从中选择反映摩擦振动特征的IMF重新合成摩擦振动特征信号,应用重标极差分析法对摩擦振动特征信号进行分析,得到线性回归谱和Hurst指数.结果表明,EMD能够实现摩擦振动特征信号的提取,重标极差分析法可以分析摩擦振动信号的渐变过程,提取摩擦振动信号的特征.该方法可为基于摩擦振动信号的机械摩擦副摩擦磨损行为的研究提供新的途径. 展开更多

关键词 经验模式分解(emd) 重标极差分析 HURST指数 摩擦振动

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基于经验模式分解与关联维数的柴油机故障诊断 被引量：1

13

作者 陆金铭 王醇涛 +1 位作者 陈永杰 马捷 《船海工程》 2009年第3期95-98,共4页

提出一种基于经验模式分解与关联维数的柴油机故障诊断方法。对3110型柴油机几种故障工况及正常情况下的缸盖振动信号进行了测试分析,采用经验模式分解经验模式分解方法对振动信号进行分解,得到固有模态函数IMF,结合G-P算法对主IMF分量... 提出一种基于经验模式分解与关联维数的柴油机故障诊断方法。对3110型柴油机几种故障工况及正常情况下的缸盖振动信号进行了测试分析,采用经验模式分解经验模式分解方法对振动信号进行分解,得到固有模态函数IMF,结合G-P算法对主IMF分量分别求其关联维数。该算法用关联积分法(C-C方法)和收敛试算方法确定重构相空间的两个重要参数:时间延迟τ和嵌入维数m。通过对缸盖振动信号的关联维数分析,柴油机在不同工况状态下具有不同的关联维数特征。 展开更多

关键词 柴油机 故障诊断 经验模式分解emd 关联维数 G-P算法

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基于经验模式分解的数字水印

14

作者 梁灵飞 《数据通信》 2008年第5期24-25,共2页

提出了一种基于经验模式分解的灰度图像水印算法。目前比较流行的水印算法是基于小波变换,但由于小波变换本身的特点,决定了提取后的水印存在噪声,使其水印边缘不清晰。该文章运用经验模式分解算法嵌入水印,能够保证提取出的水印和被嵌... 提出了一种基于经验模式分解的灰度图像水印算法。目前比较流行的水印算法是基于小波变换,但由于小波变换本身的特点,决定了提取后的水印存在噪声,使其水印边缘不清晰。该文章运用经验模式分解算法嵌入水印,能够保证提取出的水印和被嵌入的水印一样清晰。 展开更多

关键词 经验模式分解(emd) 数字水印 灰度图像 分解算法

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噪声协助的EMD-1.5维谱信号抗混分解与特征提取 被引量：13

15

作者 陈略 訾艳阳 +1 位作者 何正嘉 袁静 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期26-30,共5页

针对大型动力装备核心部件微弱故障特征信息提取问题,提出了一种噪声协助的EMD-1.5维谱故障诊断方法。经验模式分解(EMD)方法中,信号极值点间隔特性影响模式混淆现象的出现,针对此状况提出信号极值点间隔特性评价方法,分析高斯白噪声有... 针对大型动力装备核心部件微弱故障特征信息提取问题,提出了一种噪声协助的EMD-1.5维谱故障诊断方法。经验模式分解(EMD)方法中,信号极值点间隔特性影响模式混淆现象的出现,针对此状况提出信号极值点间隔特性评价方法,分析高斯白噪声有助于信号抗混分解原理,通过对原始信号加入高斯白噪声得到噪声协助的EMD方法,提高信号抗混分解能力。将1.5维谱与噪声协助的EMD方法结合,得到一种新的故障特征提取方法,该方法具有对信号进行有效抗混分解、提取非线性耦合等特性,并以此来提取故障的微弱特征信息。通过仿真研究与电力机车滚动轴承的故障诊断工程实例,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 经验模式分解(emd) 抗混分解 1.5维谱 高斯白噪声 故障诊断

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抑制经验模分解边缘效应的极值点对称延拓法 被引量：35

16

作者 舒忠平 杨智春 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期639-643,共5页

经验模分解(Em p iricalM ode D ecom position,EMD)是希尔伯特-黄变换(HHT)的核心,而经验模分解方法的关键是对提取固有模式函数(Intrinsic m ode function,IM F)时所谓边缘效应问题的处理。提出了极值点对称延拓方法,用来对边缘效应... 经验模分解(Em p iricalM ode D ecom position,EMD)是希尔伯特-黄变换(HHT)的核心,而经验模分解方法的关键是对提取固有模式函数(Intrinsic m ode function,IM F)时所谓边缘效应问题的处理。提出了极值点对称延拓方法,用来对边缘效应问题进行处理。算例分析结果表明该方法的算法简单,计算速度快,能有效地抑制EMD分解时的边缘效应,分解得到的固有模式函数完备地体现了原信号真实的频率和幅值信息。在信号重构时不会带来原始信号的畸变。 展开更多

关键词 经验模分解(emd) 固有模式函数(IMF) 边缘效应 极值点对称延拓

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基于改进经验AM-FM解调的复杂信号瞬时特征分析方法 被引量：2

17

作者 胡海峰 胡茑庆 秦国军 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期119-124,共6页

分析了Hilbert变换在计算复杂单分量信号瞬时特征时存在的不足,研究了一种称为经验AM-FM解调的信号瞬时特征计算方法,并对算法进行了改进。针对其在计算瞬时频率时易受噪声影响的不足,提出将该算法与加权平滑相位差分法相结合来抑制噪... 分析了Hilbert变换在计算复杂单分量信号瞬时特征时存在的不足,研究了一种称为经验AM-FM解调的信号瞬时特征计算方法,并对算法进行了改进。针对其在计算瞬时频率时易受噪声影响的不足,提出将该算法与加权平滑相位差分法相结合来抑制噪声的影响。结合经验模式分解和改进的经验AM-FM解调算法,提出了一种适合复杂多分量信号解调分析和瞬时特征计算的方法。数值仿真和实验数据验证了该改进方法的有效性。 展开更多

关键词 HILBERT变换 经验AM-FM解调 改进算法 经验模式分解 瞬时频率 瞬时幅值

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EMD趋势分析方法及其应用研究 被引量：24

18

作者 高强 李良敏 +2 位作者 孟庆丰 范虹 雷亚国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期98-100,130,共4页

趋势分析是一种重要的设备状态监测与故障诊断方法,对分析较长时间范围内设备运行状态的变化具有重要意义。研究了一种基于经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的设备运行状态趋势分析方法。研究表明,与传统方法(如最小二... 趋势分析是一种重要的设备状态监测与故障诊断方法,对分析较长时间范围内设备运行状态的变化具有重要意义。研究了一种基于经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的设备运行状态趋势分析方法。研究表明,与传统方法(如最小二乘法、低通滤波法)相比,经验模式分解能够更准确地提取信号趋势信息。应用于某炼油厂透平烟机故障诊断,表明这种基于经验模式分解的趋势分析方法能够有效提取设备运行趋势信息,消除采样中随机因素的影响,为准确评估设备运行状态、诊断故障提供可靠依据,具有重要的现场实用价值。 展开更多

关键词 经验模式分解(emd) 趋势分析 信号处理 故障诊断

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基于限邻域EMD的图像增强 被引量：31

19

作者 徐冠雷 王孝通 +1 位作者 徐晓刚 朱涛 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1635-1639,共5页

提出了基于限邻域经验模式分解(Neighborhood Lim ited EmpiricalMode Decomposition,NLEMD)的图像增强新算法.二维NLEMD是在Huang等人EMD自适应特性基础上通过设定最大邻域(时宽)和采用邻域内局部自适应均值算法代替包络均值算法进行分... 提出了基于限邻域经验模式分解(Neighborhood Lim ited EmpiricalMode Decomposition,NLEMD)的图像增强新算法.二维NLEMD是在Huang等人EMD自适应特性基础上通过设定最大邻域(时宽)和采用邻域内局部自适应均值算法代替包络均值算法进行分解,克服以往EMD分解算法出现的灰度斑现象.本文通过NLEMD对图像细节信息的强挖掘能力来获取图像中的高频边缘信息,最后根据剩余量的整体亮度均值和整体亮度对比度自动调整剩余量来调整图像的整体亮度.实验结果证明,与以往传统增强算法相比,本文算法具有更强的细节获取能力和整体亮度可控性,增强效果优于以往传统算法. 展开更多

关键词 经验模式分解(emd) 局域波 图像增强 内蕴模式函数分量(IMF)

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基于改进HHT方法的密集模态结构参数识别 被引量：13

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作者 黄天立 邱发强 楼梦麟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期2054-2062,共9页

针对Hilbert-Huang变换(HHT)方法在识别结构模态参数中存在的经验模式分解(EMD)模态分解能力不足以及固有模式函数(IMF)分量之间不正交这2个问题,分别提出采用波组信号前处理和正交化经验模式分解的方法予以改进,并将此方法称为改进的Hi... 针对Hilbert-Huang变换(HHT)方法在识别结构模态参数中存在的经验模式分解(EMD)模态分解能力不足以及固有模式函数(IMF)分量之间不正交这2个问题,分别提出采用波组信号前处理和正交化经验模式分解的方法予以改进,并将此方法称为改进的Hilbert-Huang变换方法。在介绍正交化经验模式分解方法和波组信号前处理基本原理的基础上,给出基于此改进Hilbert-Huang变换方法识别结构模态参数的基本步骤,并通过一个具有密集模态的三自由度结构在脉冲荷载激励下的模态参数识别算例予以验证。研究结果表明:该方法可有效识别密集模态结构的模态参数,且识别效果优于基于HHT的模态参数识别方法的效果。 展开更多

关键词 改进Hilbert-Huang变换 波组 正交化经验模式分解 密集模态 参数识别

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