基于完全自适应噪声集合经验模态分解和互相关分析的核电厂信号降噪研究 被引量：2

1

作者 刘琳琳 王振宇 +1 位作者 李露 陈嘉翊 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期80-90,共11页

针对在强噪声背景中提取核电厂信号有效成分的问题,本文提出一种将完全自适应噪声集合经验模态分解与互相关分析法相结合的降噪方法并进行验证。该方法的主要步骤如下。首先,通过完全自适应噪声集合经验模态分解法对电站信号进行有效分... 针对在强噪声背景中提取核电厂信号有效成分的问题,本文提出一种将完全自适应噪声集合经验模态分解与互相关分析法相结合的降噪方法并进行验证。该方法的主要步骤如下。首先,通过完全自适应噪声集合经验模态分解法对电站信号进行有效分解,得到全部的本征模态分量。然后,根据互相关系数将上述分量进行筛选,得到有用信号主导的分量,将其叠加、重构成降噪后信号。最后,使用降噪指标对降噪效果进行评价。结果表明:与基于经验模态分解、集合经验模态分解的降噪方法相比,本文所提方法得到的降噪后信号信噪比更高、均方根误差更小、相关系数更大、平滑度更好,具有更优的降噪效果。 展开更多

关键词 信号降噪 经验模态分解 集合经验模态分解 完全自适应噪声集合经验模态分解 互相关分析

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基于互补自适应噪声的集合经验模式分解算法 被引量：17

2

作者 蔡念 黄威威 +2 位作者 谢伟 叶倩 杨志景 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2383-2389,共7页

经验模式分解(EMD)及其改进算法作为实用的信号处理方法至今仍然缺少严格的数学理论。该文尝试从数学理论上分析集合经验模式分解和自适应噪声集合经验模式分解的重构误差,推导了总体残留噪声的计算公式。针对自适应噪声集合经验模式分... 经验模式分解(EMD)及其改进算法作为实用的信号处理方法至今仍然缺少严格的数学理论。该文尝试从数学理论上分析集合经验模式分解和自适应噪声集合经验模式分解的重构误差,推导了总体残留噪声的计算公式。针对自适应噪声集合经验模式分解在每一层固有模态分量上仍然存在残留噪声的问题,在分解过程中添加成对的正负噪声分量,提出一种基于互补自适应噪声的集合经验模式分解算法。实验结果表明,相比于集合经验模式分解和自适应噪声集合经验模式分解,所提的方法能够明显地减少每一层固有模态分量中残留的噪声,拥有较好的信号重构精度和更快的分解速度。 展开更多

关键词 经验模式分解 集合经验模式分解 自适应噪声集合经验模式分解 模态混叠

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基于完全自适应噪声集合经验模态分解与小波变换相结合的GPS/BDS-3多路径误差削弱研究

3

作者 童润发 《现代信息科技》 2022年第15期45-47,51,共4页

多路径误差是GNSS短基线相对定位过程中主要的误差源,已经影响定位的精度。针对经验模态分解(EMD)存在断点效应和模态混叠问题,提出了一种基于完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)-小波变换(WT)的提取GNSS多路径的方法。通过两天的... 多路径误差是GNSS短基线相对定位过程中主要的误差源,已经影响定位的精度。针对经验模态分解(EMD)存在断点效应和模态混叠问题,提出了一种基于完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)-小波变换(WT)的提取GNSS多路径的方法。通过两天的GPS/BDS-3的实测数据处理分析,实验结果表明,采用CEEMDAN-WT提取多路径相关系数高于小波分析、经验模态分解(EMD),实时削弱多路径误差中使用CEEMDAN-WT比其他两者方法效果更好。 展开更多

关键词 GPS BDS-3 完全自适应噪声集合经验模态分解 恒星日滤波

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基于Transformer和ARMA双数据驱动模型的抽水蓄能机组劣化趋势集成预测

4

作者 钟子威 祝令凯 +3 位作者 郭俊山 郑威 巩志强 商攀峰 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期191-195,共5页

为更精准地预测抽水蓄能机组劣化趋势,提出了一种基于Transformer和自回归滑动平均(ARMA)双数据驱动模型的抽水蓄能机组劣化趋势集成预测方法。该方法先利用完全自适应噪声集成经验模态分解对CatBoost模型构建的劣化序列进行分解,再根... 为更精准地预测抽水蓄能机组劣化趋势,提出了一种基于Transformer和自回归滑动平均(ARMA)双数据驱动模型的抽水蓄能机组劣化趋势集成预测方法。该方法先利用完全自适应噪声集成经验模态分解对CatBoost模型构建的劣化序列进行分解,再根据分解所得分量的不同时间尺度特性,利用Transformer模型对非线性分量进行预测,利用ARMA模型对线性分量进行预测,最后将预测值叠加得到最终预测结果。利用某抽水蓄能机组监测数据进行试验,结果表明,所提方法具有较好的预测性能,能够有效提高抽水蓄能机组劣化趋势预测准确性。 展开更多

关键词 劣化趋势预测 完全自适应噪声集成经验模态分解 TRANSFORMER 自回归滑动平均

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基于HOSVD局部重组的利噪抑噪经验模式分解及应用

5

作者 袁静 罗亮洁 +2 位作者 翁艺航 宋志天 许冲 《上海航天（中英文）》 CSCD 2022年第6期51-58,共8页

及时准确地识别航天机构萌生和发展的损伤故障特征信息,可为机构故障诊断评估、科学任务调整以及未来在轨维修提供科学决策依据。集成噪声重构经验模式分解(ENEMD)及其衍生方法都是基于噪声利用机制以原信号中估计噪声改善模式混淆并实... 及时准确地识别航天机构萌生和发展的损伤故障特征信息,可为机构故障诊断评估、科学任务调整以及未来在轨维修提供科学决策依据。集成噪声重构经验模式分解(ENEMD)及其衍生方法都是基于噪声利用机制以原信号中估计噪声改善模式混淆并实现信号降噪。然而,该方法中奇异值拐点难以获取、阈值处理中噪声不连续等带来的噪声估计偏差,将降低微弱特征提取准确性。为此,提出一种基于高阶奇异值分解(HOSVD)局部重组的噪声估计技术。研究基于滑动窗截断和Hankel矩阵相结合的张量构建,然后将奇异值曲率谱上的最大峰值点作为合理奇异阶,最后根据选取的奇异阶重构张量分解模型得到所需的估计噪声分量。在此基础上,将HOSVD局部重组引入ENEMD方法中,提出利噪抑噪经验模式分解方法。该方法可进一步提高微弱噪声估计精确度,实现对航天机构损伤微弱特征的增强提取。仿真分析和某航天轴承试验案例验证了该方法在损伤微弱特征提取和识别上具有实用性与有效性。 展开更多

关键词 集成噪声重构经验模式分解(ENEMD) 张量 高阶奇异值分解(HOSVD) 噪声估计 航天故障诊断

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基于多尺度分解集成组合模型的碳价格预测研究 被引量：6

6

作者 王喜平 于一丁 《分布式能源》 2022年第1期1-11,共11页

准确预测碳价格不仅有助于投资者及监管部门的科学决策,而且有助于碳金融市场的健康发展。考虑碳价格预测的复杂性,基于“分解-重构-预测-集成”的建模原则,构建了多尺度碳价格集成组合预测模型。首先,采用改进型自适应白噪声完备集成... 准确预测碳价格不仅有助于投资者及监管部门的科学决策,而且有助于碳金融市场的健康发展。考虑碳价格预测的复杂性,基于“分解-重构-预测-集成”的建模原则,构建了多尺度碳价格集成组合预测模型。首先,采用改进型自适应白噪声完备集成经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,ICEEMDAN)算法对碳价原始序列进行分解,并以综合贡献度指数(comprehensive contribution index,CCI)对分量进行重构,得到短期、长期和趋势分量;然后,采用门限广义自回归条件异方差(threshold generalized auto-regressive conditional heteroscedasticity,TGARCH)模型预测短期分量,以布谷鸟搜索(cuckoo search,CS)算法优化超参数的长短期记忆(long-short term memory,LSTM)神经网络预测长期和趋势分量;在此基础上,采用非线性集成算法对各分量预测结果进行集成,得到最终的碳价预测结果。以湖北碳市场为样本数据进行实证分析,结果表明所构建的预测模型性能最优,预测结果更准确,可为监管部门和企业决策提供有效信息。 展开更多

关键词 碳价格预测 长短期记忆(LSTM)模型 门限广义自回归条件异方差(TGARCH)模型 改进型自适应白噪声完备集成经验模态(ICEEMDAN)分解 超参数优化

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数控车床主轴热误差完全自适应经验模态分解与小波阈值变换分离方法

7

作者 陈庚 丁强强 +2 位作者 苏哲 郭世杰 唐术锋 《航空制造技术》 2025年第6期104-114,共11页

数控车床主轴热误差是影响车床加工精度的主要因素之一。为提高热误差测量准确度,降低测量技术要求,提出一种基于完全自适应噪声集合经验模态分解(ICEEMDAN)和经验小波变换(EWT)的车床热误差信息分离方法。首先,使用ICEEMDAN算法对原始... 数控车床主轴热误差是影响车床加工精度的主要因素之一。为提高热误差测量准确度,降低测量技术要求,提出一种基于完全自适应噪声集合经验模态分解(ICEEMDAN)和经验小波变换(EWT)的车床热误差信息分离方法。首先,使用ICEEMDAN算法对原始信号进行分解,将获得的低频模态分量重构后作为EWT算法的输入进行分解,使用离散系数评估EWT算法每次迭代的分解效果。其次,通过对一组仿真信号进行分解,验证该方法的准确性,与ICEEMDAN算法相比,ICEEMDAN-EWT算法的均方根误差(RMSE)降低了5.2%。最后,在CKA6 163A型车床上进行试验,使用五点法辨识热误差,将ICEEMDAN-EWT分离算法与傅里叶变换(FFT)算法进行对比。结果表明,与FFT算法相比,使用ICEEMDAN-EWT算法分离出的5项热变形信号与机床温度的Pearson相关性提高了3.8%,Spearman相关性提高了6.6%,准确度更高。 展开更多

关键词 数控车床 主轴 热误差 完全自适应噪声集合经验模态分解-经验小波变换(ICEEMDAN-EWT) 误差分离

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基于多层信号分解的混凝土拱坝变形监测模型

8

作者 王子轩 欧斌 +3 位作者 陈德辉 杨石勇 赵定柱 傅蜀燕 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期1-9,共9页

为了充分挖掘大坝变形监测数据的非线性和非平稳性特征,本文提出了一种大坝变形监测模型.首先,该模型通过自适应噪声完全集合经验模态分解(CEEMDAN)对变形监测数据进行分解处理.在分解过程中融入样本熵(SE)和K-均值聚类,以确保得到的模... 为了充分挖掘大坝变形监测数据的非线性和非平稳性特征,本文提出了一种大坝变形监测模型.首先,该模型通过自适应噪声完全集合经验模态分解(CEEMDAN)对变形监测数据进行分解处理.在分解过程中融入样本熵(SE)和K-均值聚类,以确保得到的模态分量(IMF)个数能够准确描述大坝变形.然后,对于高频IMF分量,采用变分模态分解(VMD)进行二次分解,并利用偏最小二乘法(PLS)分析变形序列影响因子,以提取最佳的IMF分量作为后续模型的输入因子.最后,利用改进的共生生物搜索算法(ISOS)结合长短期记忆神经网络(LSTM)进行大坝变形的准确预测.研究结果表明:相较于单层信号处理,本文通过二次信号处理可以显著提升模型的预测精度;对二次分解后的IMFs分量进行PLS筛选可以有效避免模型的冗余性,提高计算效率;相较于各对比模型,本文模型在各测点上均具有较好的预测精度和稳定性.本文提出的模型能够深入挖掘大坝监测数据中的拓扑关系,有效保留数据中的高频有用信息,从而提高预测的准确性和平滑性,展示出较好的预测精度和泛化能力. 展开更多

关键词 大坝变形 自适应噪声完全集合经验模态分解 样本熵 K-均值聚类算法 改进的共生生物搜索算法 变分模态分解

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基于二次CEEMDAN与CCJC的滚动轴承故障冲击特征提取

9

作者 张亢 曹振华 +2 位作者 刘鹏飞 陈向民 牛晓瑞 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第1期112-118,247,共8页

滚动轴承故障振动信号的成分复杂多样,且受噪声和传递路径的影响,导致从中提取表征故障的周期性冲击成分难度很大。对此,利用自适应噪声完全集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEM... 滚动轴承故障振动信号的成分复杂多样,且受噪声和传递路径的影响,导致从中提取表征故障的周期性冲击成分难度很大。对此,利用自适应噪声完全集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)良好的非平稳非线性数据处理能力,首先将原始轴承振动信号中的各种成分予以分离,在此基础上,提出相关系数跳变准则(Correlation Coefficient Jump Criterion,CCJC)区别以故障周期性冲击成分为主的分量,以及以噪声和转频成分为主的分量,并通过二次分解二次重构的方式,最大限度去除噪声与转频相关成分,最终得到提纯的滚动轴承故障周期性冲击信号。通过对滚动轴承故障仿真信号和基准数据的分析,表明所提方法可以准确高效提取轴承故障周期性冲击成分;对滚动轴承实验振动信号进行分析,并与经典方法对比,验证所提方法的优势及其良好的工程应用前景。 展开更多

关键词 故障诊断 滚动轴承 振动信号 周期性冲击特征 自适应噪声完全集合经验模态分解 相关系数跳变准则

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基于改进CEEMDAN-BO-LSTM的短期电价预测

10

作者 秦昆 刘立群 +1 位作者 吴青峰 何俊强 《陕西科技大学学报》 北大核心 2025年第1期169-176,共8页

电价预测对于国家电力市场的销售价格,电力调度和市场波动管理具有重要意义,但现有方法在电价预测的准确性上不理想.为了进一步提升电价预测的准确性,提出一种基于改进完全自适应噪声集合经验模态分解(ICEEMDAN),贝叶斯优化(BO)和长短... 电价预测对于国家电力市场的销售价格,电力调度和市场波动管理具有重要意义,但现有方法在电价预测的准确性上不理想.为了进一步提升电价预测的准确性,提出一种基于改进完全自适应噪声集合经验模态分解(ICEEMDAN),贝叶斯优化(BO)和长短时记忆网络(LSTM)的短期电价预测模型.ICEEMDAN将原始数据分解为多个本征模态函数(IMF)和一个残差序列,然后将IMF分量重构为高频,中频和低频三个子序列,将子序列和残差序列分别与相关因素结合,重构为四个多维特征矩阵,输入BO-LSTM模型进行训练,最后得到预测结果.用西班牙国家电网公司Red Electric Espana运营数据进行算例分析,结果表明ICEEMDAN-BO-LSTM模型具有更高的准确度,在电价跳跃点和峰值点处预测结果表现出色,与其他方法相比预测效果更好,对能源企业和国家电力市场调控策略具有实用价值. 展开更多

关键词 电价预测 完全自适应噪声集合经验模态分解 贝叶斯优化 长短期记忆网络

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变时间尺度城轨客流的本征模量分解及组合深度学习预测 被引量：2

11

作者 朱广宇 孙歆霓 +3 位作者 杨荣正 刘康琳 魏运 吴波 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4421-4430,共10页

城市轨道交通的不同运营状态,通常对应着客流时间序列中不同的本征模态分量(IMF)及时间尺度特征。基于自适应噪声的完全总体经验模态分解(CEEMDAN)算法和双向长短期记忆(BiLSTM)网络,该文构建了地铁短时客流时间序列的组合深度学习预测... 城市轨道交通的不同运营状态,通常对应着客流时间序列中不同的本征模态分量(IMF)及时间尺度特征。基于自适应噪声的完全总体经验模态分解(CEEMDAN)算法和双向长短期记忆(BiLSTM)网络,该文构建了地铁短时客流时间序列的组合深度学习预测模型。具体包括:基于CEEMDAN算法实现了客流时间序列的模态分解。分别使用样本熵和层次聚类对IMF分量进行复杂性和相似度分析,并在此基础上完成IMF分量的分类合并与重构;使用Optuna框架中的树形Parzen优化器(TPE)对模型的超参数进行优化,构建CEEMDAN-TPE-BiLSTM组合预测模型。采用实际数据对该文模型进行验证,结果表明,对于特定特征的客流时间序列数据,该文模型的精确性、有效性指标均达到最优。 展开更多

关键词 城市轨道交通 短时客流时间序列 自适应噪声的完全总体经验模态分解 双向长短期记忆 组合预测

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一种基于模态分解和机器学习的锂电池寿命预测方法 被引量：11

12

作者 肖浩逸 何晓霞 +1 位作者 梁佳佳 李春丽 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3999-4009,共11页

锂离子电池剩余使用寿命(RUL)是电池健康管理的一个重要指标。本工作采用电池容量作为健康状况的指标,使用模态分解和机器学习算法,提出了一种CEEMDAN-RF-SED-LSTM方法去预测锂电池RUL。首先采用CEEMDAN分解电池容量数据,为了避免波动... 锂离子电池剩余使用寿命(RUL)是电池健康管理的一个重要指标。本工作采用电池容量作为健康状况的指标,使用模态分解和机器学习算法,提出了一种CEEMDAN-RF-SED-LSTM方法去预测锂电池RUL。首先采用CEEMDAN分解电池容量数据,为了避免波动分量里的噪音对模型预测能力的影响,且又不完全抛弃波动分量里的特征信息,本工作提出使用随机森林(RF)算法得到每个波动分量的重要性排序和数值,以此作为每个分量对原始数据解释能力的权重。然后将权重值和不同波动分量构建的神经网络模型得到的预测结果进行加权重构,进而得到锂离子电池的RUL预测。文章对比了单一模型和组合模型预测精度,加入了RF的组合模型预测精度让五种神经网络的表现都有进一步的提升。最后,对表现较好的两种网络——LSTM和GRU引入了简单编码解码(SED)的机制,让其更好地学习到序列数据全局时间上的特征和远程的依赖关系。以NASA数据集作为研究对象进行该方法的性能测试。实验结果表明,CEEMDAN-RF-SED-LSTM模型对电池RUL预测表现效果好,预测结果相比单一模型具有更低的误差。 展开更多

关键词 锂离子电池 寿命预测 自适应白噪声完整集成经验模态分解 随机森林 神经网络

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基于CEEMDAN-小波包自适应阈值混凝土声发射信号降噪研究 被引量：13

13

作者 杨智中 林军志 +2 位作者 汪魁 程梓益 刘攀 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期139-149,共11页

为了得到更加纯净的混凝土声发射(acoustic emission, AE)信号来更准确地监测混凝土结构破裂过程,提出了一种完全自适应噪声集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition, CEEMDAN)与小波包自适应阈值联合方法对... 为了得到更加纯净的混凝土声发射(acoustic emission, AE)信号来更准确地监测混凝土结构破裂过程,提出了一种完全自适应噪声集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition, CEEMDAN)与小波包自适应阈值联合方法对循环荷载作用下的混凝土声发射信号进行降噪处理,运用信噪比和快速傅里叶变化(fast Fourier transform, FFT)分析来验证所用方法的可行性。实验结果表明:结合CEEMDAN-小波包自适应阈值对混凝土声发射信号进行降噪的效果较好,能有效地保留混凝土声发射信号特征信息,对混凝土声发射信号降噪提供新的思路,为后续利用声发射信号分析混凝土结构内部微裂纹扩展及演化特征奠定基础。 展开更多

关键词 循环荷载 混凝土声发射(AE)信号 完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN) 小波包自适应阈值降噪 快速傅里叶变换(FFT)

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基于CEEMDAN和ICA的油气勘探大地电磁噪声消除方法 被引量：2

14

作者 曹小玲 唐新功 蒋涛 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期740-750,共11页

大地电磁(MT)信号中的噪声会严重影响大地电磁勘探的观测数据,导致后续反演、解释工作出现严重偏差,影响油气勘探效果。为此,提出了一种基于带自适应噪声的完全集合经验模态分解(CEEMDAN)和独立分量分析(ICA)的噪声消除方法。该方法将... 大地电磁(MT)信号中的噪声会严重影响大地电磁勘探的观测数据,导致后续反演、解释工作出现严重偏差,影响油气勘探效果。为此,提出了一种基于带自适应噪声的完全集合经验模态分解(CEEMDAN)和独立分量分析(ICA)的噪声消除方法。该方法将经验模态分解(EMD)中的CEEMDAN方法与盲源分离(BSS)中的ICA方法进行有效结合。首先,利用改进的端点检测技术识别电磁信号中的有噪声信号分段;其次,利用CEEMDAN方法对其进行分解,提取具有代表性的固有模态分量(IMF)分量并进行ICA处理,达到消除噪声的目的;然后,利用获得的独立分量对有用MT信号进行逆向重构;最后,将未受噪声污染的MT信号与去噪后的有用MT信号进行拼接,获得最终的消噪后的完整MT信号。对合成信号和实测MT数据的实验结果表明,该方法能有效消除MT信号中的噪声。 展开更多

关键词 大地电磁 带自适应噪声的完全集合经验模态分解(CEEMDAN) 独立分量分析(ICA) 去噪

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基于数据预处理和集成机器学习的锂离子电池剩余使用寿命预测 被引量：3

15

作者 罗杰 王海瑞 朱贵富 《陕西理工大学学报（自然科学版）》 2023年第6期62-70,共9页

针对锂离子电池容量退化存在局部再生现象,导致单一模型预测不准确问题,提出了一种基于数据预处理和集成机器学习的锂离子电池剩余使用寿命(RUL)预测方法。首先,利用自适应噪声完全集成经验模态分解(CEEMDAN)算法将锂离子电池容量退化... 针对锂离子电池容量退化存在局部再生现象,导致单一模型预测不准确问题,提出了一种基于数据预处理和集成机器学习的锂离子电池剩余使用寿命(RUL)预测方法。首先,利用自适应噪声完全集成经验模态分解(CEEMDAN)算法将锂离子电池容量退化序列分解成波动数据和主趋势两个部分。然后,使用时域卷积网络(TCN)和多头注意力机制(MHA)的组合模型预测波动数据部分。对于主趋势部分,选择差分自回归移动平均模型(ARIMA)进行预测。最后,集成各预测结果得到锂离子电池剩余使用寿命的预测结果。以NASA公开的数据集进行验证,实验结果表明:四组电池的均方根误差不超过1.85%,平均绝对误差在1.25%以内。证明了所提出的多模型融合方法具有良好的预测性能和鲁棒性。 展开更多

关键词 自适应噪声完全集成经验模态分解 时域卷积网络 差分自回归移动平均模型 多头注意力机制 锂离子电池

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考虑延误特征的航站楼离港聚集客流预测方法 被引量：1

16

作者 李明捷 王涛 +2 位作者 黄欣宁 田杰 姚霖昊 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期240-254,共15页

为满足航班延误下航站楼内资源规划与旅客管理对聚集客流预测所提出的高精度和高效率要求,本文提出一种融合延误特征的离港聚集客流预测方法。通过引入航班延误特征量化表征航站楼离港聚集客流的波动情况,探究航班延误下离港聚集客流波... 为满足航班延误下航站楼内资源规划与旅客管理对聚集客流预测所提出的高精度和高效率要求,本文提出一种融合延误特征的离港聚集客流预测方法。通过引入航班延误特征量化表征航站楼离港聚集客流的波动情况,探究航班延误下离港聚集客流波动规律和分布特征,构建基于自适应噪声完全集合经验模态分解(CEEMDAN)、排列熵算法(PE)以及鲸鱼优化算法(WOA)优化的长短期记忆神经网络(LSTM)的短期航站楼聚集客流预测模型。首先,应用CEEMDAN将聚集客流数据序列分解为若干模态分量(Intrinsic Mode Function, IMF)和残差量(Residual, Res),降低原序列中数据的复杂性和非平稳性影响;其次,为减小模型计算规模,同时提高预测效率和精度,采用PE算法对IMF分量进行熵值重构;最后,建立WOA-LSTM聚集客流预测模型,利用鲸鱼优化算法优化LSTM超参数,叠加重构分量的预测结果,得到最终的聚集客流预测值。将模型应用于长三角某枢纽机场进行实例验证。结果表明:CEEMDAN-PE-WOA-LSTM预测模型性能最优,相较单一的LSTM模型,候机大厅聚集客流预测的均方根误差、平均绝对误差以及百分比误差分别降低42.78%、44.00%及45.62%;相较CEEMDAN-WOA-LSTM模型,预测效率提高41.64%。本文所提模型能够有效拟合存在显著非线性和非平稳性特征的候机大厅聚集客流,具有较高的预测精度和运算效率。 展开更多

关键词 航空运输 离港聚集客流预测 完全自适应噪声集合经验模态分解 长短期记忆神经网络 航站楼客流 航班延误特征

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基于改进型CEEMDAN-Stacking集成学习的短期电力负荷预测

17

作者 李翔 沈艳霞 《通信电源技术》 2023年第8期81-86,共6页

为了提高短期电力负荷的预测精度,提出了一种改进型基于自适应噪声完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise-Stacking,CEEMDAN-Stacking)-Stacking的负荷预测模型。首先,利用CEEMDAN... 为了提高短期电力负荷的预测精度,提出了一种改进型基于自适应噪声完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise-Stacking,CEEMDAN-Stacking)-Stacking的负荷预测模型。首先,利用CEEMDAN算法对滑动窗口处理后的负荷序列进行分解并重构其模态分量。其次,采用精度赋权的方法替代传统Stacking模型对测试集预测结果取平均的模式,提升模型的整体预测精度。最后,利用改进的Stacking模型融合多种算法对各分量进行预测,通过叠加形成最终的预测值。实验结果表明,相较于传统Stacking模型和CEEMDAN-Stacking模型,所构建的改进型CEEMDAN-Stacking模型具有更高的预测精度。 展开更多

关键词 短期电力负荷预测 滑动窗口 自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN) Stacking集成学习模型

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CEEMDAN-WPE-CLSA超短期风电功率预测方法研究

18

作者 李杰 孟凡熙 +1 位作者 牛明博 张懿璞 《大连交通大学学报》 CAS 2024年第2期101-108,共8页

提出了一种结合自适应噪声完全集合经验模态分解、加权排列熵、卷积神经网络、长短期记忆网络和自注意力机制的超短期风电功率预测方法。首先,利用自适应噪声完全集合经验模态分解将原始风电功率时间序列自适应分解为一系列的模态分量,... 提出了一种结合自适应噪声完全集合经验模态分解、加权排列熵、卷积神经网络、长短期记忆网络和自注意力机制的超短期风电功率预测方法。首先,利用自适应噪声完全集合经验模态分解将原始风电功率时间序列自适应分解为一系列的模态分量,降低原始序列的非线性和波动性;其次,根据加权排列熵计算各模态分量间的相似性并对相似的分量进行重组,以修正自适应噪声完全集合经验模态分解的过度分解问题,使得修正后的模态分量更具规律性;最后,将重组后的分量输入卷积长短期记忆网络进行时序建模,并利用自注意力机制对卷积长短期记忆网络的神经元权重进行重新分配,提高了卷积长短期记忆网络对输入特征不确定性的适应能力。在此基础上,明确了自注意力机制和自适应噪声完全集合经验模态分解、加权排列熵在风电功率预测中的作用机制,以及风电功率信号包含的重要物理信息,证明了自适应噪声完全集合经验模态分解、加权排列熵以及自注意力机制在风电功率信号模态分解和长短期记忆网络隐层输出权重分配中的有效性。 展开更多

关键词 超短期风电功率预测 自适应噪声完全集合经验模态分解 加权排列熵 卷积长短期记忆网络 自注意力机制

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类EMD算法在桥梁振动数据降噪中的对比分析

19

作者 王怀宝 冉俊俊 《吉林建筑大学学报》 CAS 2024年第4期45-54,共10页

在桥梁结构健康监测过程中,桥梁的振动信号易受外部环境影响而产生噪声,从而导致桥梁振动数据失真。针对此问题有着多种降噪算法,本文尝试使用经验模态分解(EMD)、集合经验模态分解(EEMD)和自适应噪声完全集合经验模态分解(CEEMDAN)3种... 在桥梁结构健康监测过程中,桥梁的振动信号易受外部环境影响而产生噪声,从而导致桥梁振动数据失真。针对此问题有着多种降噪算法,本文尝试使用经验模态分解(EMD)、集合经验模态分解(EEMD)和自适应噪声完全集合经验模态分解(CEEMDAN)3种算法分别对模拟仿真信号和桥梁振动信号数据进行降噪分析,进而探究3种算法的降噪性能。首先,使用3种算法分别处理原始信号数据,分离出不同的本征模态分量(IMF),并计算出其分量的方差比和相关系数;然后,利用参数筛选出有效分量进而重构信号;最后,以信噪比(SNR)与均方根误差(RMSE)作为评价指标,分析其降噪性能。结果表明CEEMDAN方法在3种方法中的降噪效果最好,而EEMD方法效果次之,EMD方法最弱。 展开更多

关键词 信号降噪 经验模态分解 集合经验模态分解 自适应噪声完全集合经验模态分解

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基于CEEMDAN-GMDH-ARIMA的大坝变形预测模型研究 被引量：4

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作者 程小龙 张斌 +1 位作者 刘相杰 刘陶胜 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第1期146-150,共5页

为提高大坝变形预测精度,针对大坝变形数据的复杂性和非线性等特征,基于自适应噪声完备集成经验模态分解(CEEMDAN)、数据处理群集法(GMDH)和差分自回归移动平均模型算法(ARIMA)进行大坝变形预测研究。采用CEEMDAN将大坝变形原始数据分... 为提高大坝变形预测精度,针对大坝变形数据的复杂性和非线性等特征,基于自适应噪声完备集成经验模态分解(CEEMDAN)、数据处理群集法(GMDH)和差分自回归移动平均模型算法(ARIMA)进行大坝变形预测研究。采用CEEMDAN将大坝变形原始数据分解为高频随机分量、中频周期分量和低频趋势分量,再分别采用GMDH模型、ARIMA模型对高中频分量、低频分量进行预测,建立基于CEEMDAN-GMDH-ARIMA的大坝变形预测模型。以江西上犹江水电站为例,将该模型预测结果与反向传播(BP)、径向基函数(RBF)、GMDH和CEEMDAN-GMDH模型的预测结果进行对比分析。结果表明:CEEMDAN-GMDH-ARIMA模型的均方根误差(E_(RMS))、平均绝对误差(E_(MA))、相关系数(r)分别为0.048 mm、0.035 mm、0.994,均优于BP、RBF、GMDH、CEEMDAN-GMDH模型,模型预测效果最好,能够很好地体现监测点水平位移变化趋势。 展开更多

关键词 自适应噪声完备集成经验模态分解 数据处理群集法 差分自回归移动平均模型算法 大坝 变形预测 江西上犹江水电站

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