EMD方法和Hilbert谱分析法的应用与探讨 被引量：124

1

作者 熊学军 郭炳火 +1 位作者 胡筱敏 刘建军 《黄渤海海洋》 CSCD 北大核心 2002年第2期12-21,共10页

利用EMD方法对海浪观测资料进行处理 ,通过在数据两端的“平衡位置”处分别附加平行直线段的方法进行端点抑制 ,分解出 1 0个内在模函数和 1个剩余趋势项 ,再对各内在模函数进行Hilbert变换 ,得到波浪的Hilbert谱。对所得结果的分析表... 利用EMD方法对海浪观测资料进行处理 ,通过在数据两端的“平衡位置”处分别附加平行直线段的方法进行端点抑制 ,分解出 1 0个内在模函数和 1个剩余趋势项 ,再对各内在模函数进行Hilbert变换 ,得到波浪的Hilbert谱。对所得结果的分析表明 ,各模态在Hilbert谱中的分布趋势和Fourier谱中谱线的变化趋势是一致的 ,第一模态的中心频率与Fourier谱的谱峰频率相对应 ;EMD方法是对非线性、非平稳过程数据进行距平化的好方法 ,距平化的过程和消除趋势项的处理是统一的。 展开更多

关键词 emd方法 海浪观测 端点抑制 Hilbert谱 距平化 经验模分解方法

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EMD方法在转子局部碰摩故障诊断中的应用 被引量：47

2

作者 程军圣 于德介 杨宇 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2006年第1期24-27,共4页

针对转子系统局部碰摩故障振动信号的特征,将经验模态分解方法(EmpiricalModeDecomposition,简称EMD)应用于转子局部碰摩故障诊断中。采用EMD方法对转子振动信号进行分解,实现碰摩、背景和噪声信号分离,从而提取转子系统局部碰摩振动信... 针对转子系统局部碰摩故障振动信号的特征,将经验模态分解方法(EmpiricalModeDecomposition,简称EMD)应用于转子局部碰摩故障诊断中。采用EMD方法对转子振动信号进行分解,实现碰摩、背景和噪声信号分离,从而提取转子系统局部碰摩振动信号的故障特征。试验分析结果表明,对具有局部碰摩故障的转子振动信号进行EMD分解得到的基本模式分量(IMF)具有明显的调幅特性,而其他状态下的转子振动信号经过EMD分解后得到的IMF分量没有明显的调幅特性。因此,EMD方法可以有效地应用于转子系统局部碰摩故障诊断中。 展开更多

关键词 转子 局部碰摩故障 emd方法 故障特征

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利用EMD方法提取太阳活动周期成分 被引量：31

3

作者 李强 吴健 +1 位作者 许正文 吴军 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期1-6,共6页

EMD(经验模态分解)方法在处理非线性及非平稳时间序列时表现出了很大的优势和应用潜力．利用EMD方法研究太阳活动周期,对110年(1894—2003)和55年(1949—2003)的太阳黑子数月均值进行分解,分别得到一系列模式和一个趋势项,其中都可能包... EMD(经验模态分解)方法在处理非线性及非平稳时间序列时表现出了很大的优势和应用潜力．利用EMD方法研究太阳活动周期,对110年(1894—2003)和55年(1949—2003)的太阳黑子数月均值进行分解,分别得到一系列模式和一个趋势项,其中都可能包含有1．3至1．4年周期分量,25至30个月QBO(准双年振荡)分量,11年太阳周分量和22年Hale周分量．其中11年周期分量幅度最大,变化特征与太阳黑子数原始数据具有很高的相似性．不同于传统方法,EMD方法给出了太阳活动在不同时间尺度上各自分离的变化特征． 展开更多

关键词 太阳活动周期 太阳黑子数 emd方法 固有模态函数

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EMD方法在齿轮故障诊断中的应用 被引量：37

4

作者 于德介 程军圣 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期48-51,共4页

将EMD(EmpiricalModeDecomposition)方法应用于机械故障诊断中,提出了一个新的齿轮故障诊断方法.EMD方法基于信号的局部特征时间尺度,能把复杂的信号分解为有限的内在模态函数(IntrinsicModeFunction)之和,这种自适应的分解方法非常适... 将EMD(EmpiricalModeDecomposition)方法应用于机械故障诊断中,提出了一个新的齿轮故障诊断方法.EMD方法基于信号的局部特征时间尺度,能把复杂的信号分解为有限的内在模态函数(IntrinsicModeFunction)之和,这种自适应的分解方法非常适于非线性和非平稳过程的分析.用该方法对齿轮故障振动信号进行了分析,结果表明该方法能够有效地降低噪声,提高信噪比,突出齿轮故障振动信号的故障特征,从而提高齿轮故障诊断的准确性. 展开更多

关键词 emd方法 故障诊断 齿轮 机械故障 局部特征时间尺度 模态函数

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利用改进的EMD方法进行高速转子振动信号分析 被引量：3

5

作者 屈文忠 曾又林 +1 位作者 蒋寅军 肖黎 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第10期1166-1169,共4页

弹用涡扇发动机整机振动信号中经常包含着非线性和非平稳的高速转子振动信号成份。近年来采用一些新的信号处理方法来分析这些振动信号是国内外研究的热点,其中经验模态分解(EMD)方法颇具研究和应用前景。但是EMD方法往往在第一阶内在... 弹用涡扇发动机整机振动信号中经常包含着非线性和非平稳的高速转子振动信号成份。近年来采用一些新的信号处理方法来分析这些振动信号是国内外研究的热点,其中经验模态分解(EMD)方法颇具研究和应用前景。但是EMD方法往往在第一阶内在模函数(IMF)中包含着宽频信号,因而得不出单一成份信号。本文利用小波分析方法对待分析的振动信号进行预处理,把信号分解成一系列的窄带信号,然后应用EMD方法使得各阶IMF均为单一成份信号。该改进的EMD方法用来分析某型弹用涡扇发动机整机振动信号,从中得出了一些有益结论。 展开更多

关键词 转子 振动信号 信号处理 改进emd方法 涡扇发动机

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异常事件对EMD方法的影响及其解决方法研究 被引量：71

6

作者 赵进平 《青岛海洋大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2001年第6期805-814,共10页

作者指出异常事件在数据中形成局部的高频信号 ,运用经验模态分解 (EMD)方法分析这种存在异常事件干扰的数据 ,就会产生本征模函数 (IMF)的频率混叠现象 ,而造成物理过程的重叠 ,使得难以用时间过程曲线表现特定的物理过程。这一问题是 ... 作者指出异常事件在数据中形成局部的高频信号 ,运用经验模态分解 (EMD)方法分析这种存在异常事件干扰的数据 ,就会产生本征模函数 (IMF)的频率混叠现象 ,而造成物理过程的重叠 ,使得难以用时间过程曲线表现特定的物理过程。这一问题是 EMD方法中尚未妥善解决的问题。为解决这一问题 ,作者利用干扰信号极值及其两边的极大与极小值位置与原始数据有明显对应关系的特征 ,将相关 IMF中的异常信息直接滤除 ,再用 Spline插值方法弥补滤除时段的数据 ,得到重新拟合的该 IMF数据。采用这种方法可以提取出异常信号 ,提取的精度与异常信号的时段长度有关。而且 ,拟合结果消除了异常干扰 ,可以将该 IMF与其余 IMF一起叠加成没有异常干扰的数据。将滤除了异常干扰的数据再次进行 EMD分解 ,可以得到新的 IMF系列 ,而它与不加校正的分解结果有相当大的差别 ,可靠地反映了真实物理过程。结果表明 ,只有在有效滤除异常干扰的情况下才能获得可靠的 IMF系列 ,并准确地描述各种尺度的现象 ;消除了异常干扰的 IMF可以任意单独或组合使用 ,表现各种时间尺度的变化与过程 ;所讨论的方法只适合异常时段较小的情形。 展开更多

关键词 经验模态分解方法 异常事件 本征模函数 高频信号 海洋波动数据 emd方法 频率混叠现象

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基于EMD方法的煤矿绞车轴承故障诊断 被引量：6

7

作者 乔淑云 《工矿自动化》 北大核心 2016年第4期51-54,共4页

根据煤矿绞车齿轮箱轴承在变速变载工况下振动信号的频率一直发生变化的特征,提出采用EMD方法进行绞车轴承故障诊断。在较大拖动力与较大转频阶段,根据轴承座在正常状态与故障状态下振动信号的IMF分量的能量与总能量的比值及均方根能量... 根据煤矿绞车齿轮箱轴承在变速变载工况下振动信号的频率一直发生变化的特征,提出采用EMD方法进行绞车轴承故障诊断。在较大拖动力与较大转频阶段,根据轴承座在正常状态与故障状态下振动信号的IMF分量的能量与总能量的比值及均方根能量来判断轴承工作状态,通过提取故障信号频率的边际谱判断故障位置。实验结果证明了EMD方法能够有效检测出绞车齿轮箱轴承故障。 展开更多

关键词 煤矿绞车 齿轮箱轴承 故障诊断 emd方法

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基于EMD方法的融资融券顺周期性研究

8

作者 潘婉彬 张恋 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1144-1155,共12页

将经验模态分解(EMD)方法应用于度量金融市场的周期性,通过检验融资融券交易与股票指数周期性的相关性来研究我国融资融券业务的顺周期性.研究结果表明,融资交易对整体市场存在顺周期效应,而融券交易则存在逆周期效应.进一步应用向量自... 将经验模态分解(EMD)方法应用于度量金融市场的周期性,通过检验融资融券交易与股票指数周期性的相关性来研究我国融资融券业务的顺周期性.研究结果表明,融资交易对整体市场存在顺周期效应,而融券交易则存在逆周期效应.进一步应用向量自回归(VAR)模型分别检验了融资业务和融券业务与股指的动态影响机制.研究结果发现股指对融资的脉冲响应为正,融资的顺周期性加剧了市场的上涨和下跌;股指对融券的脉冲响应为负,但不显著,原因在于融券规模过小,其逆周期效应无法起到平稳市场的作用. 展开更多

关键词 融资融券 顺周期性 emd方法 向量自回归模型

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基于EMD方法的观测数据信息提取与预测研究 被引量：37

9

作者 万仕全 封国林 +3 位作者 周国华 王冰梅 秦铭荣 许遐桢 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期516-525,共10页

用统计方法作月、季尺度的短期气候乃至年际尺度的长期气候预测是当前气候预测业务的主要依据,在短时间内这种情况仍然不可能彻底改变。虽然数值预报模式的预测能力达到了7 d的时效,不过要积分到月、季尺度并实现短期气候预测还面临着... 用统计方法作月、季尺度的短期气候乃至年际尺度的长期气候预测是当前气候预测业务的主要依据,在短时间内这种情况仍然不可能彻底改变。虽然数值预报模式的预测能力达到了7 d的时效,不过要积分到月、季尺度并实现短期气候预测还面临着重重困难。其根本原因是气候系统的混沌分量和非线性/非平稳性等因素在起作用。而现有气候预测的统计方法(主要包括经验统计、数理统计和物理统计等方法)的数学基础却忽略了这些特点,这是因为以现有的科学水平人们不得不假设时间序列是线性和平稳的。实际气候观测序列普遍具有层次性、非线性和非平稳性,这给建立预测方法带来了极大困难。文中构建了一个新的预测模型,即首先利用经验模态分解(em-pirical mode decomposition,EMD)方法将气候序列作平稳化处理,得到一系列平稳分量-本征模函数(intrinsic modefunction,IMF);其次,利用均生函数(mean generate function,MGF)模型获得各分量的初次预测值;最后,在最优子集回归(optimal subset regression,OSR)模型的基础上,通过直接或逐步拟合一部分预测值,构建两种预测方案达到提高预测能力的目的。典型气候序列的预测试验结果表明,具有平稳化的IMF分量,尤其是特征IMF分量有较高的可预测性,它对原序列趋势的预测有重要指示意义。大力开展气候系统机理和气候层次的研究,并建立相应的气候模式是未来发展趋势。该文是这方面的一个初步尝试,相信该模型能为气候预测(评估)开辟一条新的有效途径。 展开更多

关键词 经验模态分解 非线性/非平稳时间序列 层次理论 气候预测 预测研究 emd方法 信息提取 观测数据 短期气候预测 非平稳性

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基于改进EMD方法的FBG传感网络光谱基线校正研究 被引量：16

10

作者 吕峥 庄炜 +2 位作者 吴越 张旭 祝连庆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期190-197,共8页

针对光纤布拉格光栅(FBG)传感网络中,由于环境条件导致的光谱信号基线漂移问题,本文提出一种基于改进经验模态分解(EMD)的光谱信号校正方法。用该方法对仿真数据处理,处理后光谱可通过设置阈值划分出各FBG反射峰区,验证了改进EMD方法的... 针对光纤布拉格光栅(FBG)传感网络中,由于环境条件导致的光谱信号基线漂移问题,本文提出一种基于改进经验模态分解(EMD)的光谱信号校正方法。用该方法对仿真数据处理,处理后光谱可通过设置阈值划分出各FBG反射峰区,验证了改进EMD方法的可行性。通过实验采集在光纤通路损耗及端面反射影响下、产生基线漂移情况的FBG传感网络光谱信号,并使用改进EMD法、小波软阈值法和惩罚最小二乘法进行实时的光谱校正处理,运用高斯非线性拟合法计算正常和校正后光谱的各FBG中心波长。结果显示,运用改进EMD法校正后计算的各FBG中心波长,传感信号存活率分别提高48.9%和61.6%,平均偏差和偏差标准差最小,分别为4.33、6.28和6.01、6.58 pm。该方法校正后的光谱信号能为物理量检测提供可靠信息。 展开更多

关键词 FBG传感网络 光谱信号校正 改进emd方法 阈值

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应用EMD方法分析交通流量的动态特性 被引量：3

11

作者 许廷霆 李克平 《科学技术与工程》 2009年第11期3003-3008,共6页

经验模态分解(EMD)方法是一种新型的数据分析方法。将EMD方法应用于交通网络流量分析,从空间上对网络交通流量进行研究,通过数学分析来探讨交通流量在网络条件下的动态特性,初步分析了在复杂的交通分布情况下不同路线长度的交通情况所... 经验模态分解(EMD)方法是一种新型的数据分析方法。将EMD方法应用于交通网络流量分析,从空间上对网络交通流量进行研究,通过数学分析来探讨交通流量在网络条件下的动态特性,初步分析了在复杂的交通分布情况下不同路线长度的交通情况所产生的交通流量所占的比例,并寻找网络中的交通流量产生的主要线路以及关键节点。结果表明,在交通网络中,以相邻城市作为起始点的短距离交通所产生的交通流量占据了整个网络交通流量的主要部分。 展开更多

关键词 emd方法 交通流量 随机游走模型

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基于EMD和AR模型的滚动轴承故障诊断方法 被引量：47

12

作者 于德介 程军圣 杨宇 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期332-335,共4页

提出了基于 EMD(Em pirical Mode Decom position)和 AR模型的滚动轴承故障诊断方法。该方法用 EMD将滚动轴承振动信号分解成若干个平稳的 IMF(Intrinsic Mode Function)分量 ,对每一个 IMF分量建立 AR模型 ,以模型的自回归参数和残差... 提出了基于 EMD(Em pirical Mode Decom position)和 AR模型的滚动轴承故障诊断方法。该方法用 EMD将滚动轴承振动信号分解成若干个平稳的 IMF(Intrinsic Mode Function)分量 ,对每一个 IMF分量建立 AR模型 ,以模型的自回归参数和残差的方差作为特征向量建立 Mahalanobis距离判别函数 ,进而判断滚动轴承的工作状态和故障类型。实验结果分析表明 ,该方法能有效地应用于滚动轴承的故障诊断。 展开更多

关键词 特征向量 emd方法 AR模型 距离判别函数 滚动轴承 故障诊断

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基于EMD解调方法的齿轮早期故障诊断 被引量：2

13

作者 高立新 吴丽娟 张建宇 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期876-881,共6页

为了提取早期数据的故障信息,对大型机电设备进行预知的故障诊断,针对某高线轧机近期发生的一次辊箱齿轮打齿故障,采用基于经验模式分解(empirical mode decomposition,简称EMD)技术和Hilbert包络解调分析相结合的方法,获得了早期裂纹... 为了提取早期数据的故障信息,对大型机电设备进行预知的故障诊断,针对某高线轧机近期发生的一次辊箱齿轮打齿故障,采用基于经验模式分解(empirical mode decomposition,简称EMD)技术和Hilbert包络解调分析相结合的方法,获得了早期裂纹故障信息被清晰提取的结果.对机械早期故障振动信号的分析结果表明,基于EMD的分解技术加包络解调法能有效地提取机械故障振动信号的特征,利于提早发现故障隐患. 展开更多

关键词 早期故障诊断 齿轮缺陷 emd方法 hilbert解调

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消除EMD边界效应的四中点估计方法 被引量：1

14

作者 张立振 刘坦然 魏恩泊 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期103-110,共8页

为了快速高效地实现信号的本征模态分解,消除分解过程中边界效应,在Directly-Mean EMD方法的基础上,通过引入左、右待估中点和左、右延拓中点,并根据信号首尾两端各种可能的情况给出了四中点估计公式,建立了可完全消除边界效应的Directl... 为了快速高效地实现信号的本征模态分解,消除分解过程中边界效应,在Directly-Mean EMD方法的基础上,通过引入左、右待估中点和左、右延拓中点,并根据信号首尾两端各种可能的情况给出了四中点估计公式,建立了可完全消除边界效应的Directly-Mean EMD四中点估计方法。该方法不仅减少了样条插值次数,提高分解速度,而且还可以有效避免因插值节点过于稀疏所产生的大幅波动,使分解结果更加准确。将新方法应用于日长数据序列的本征模态函数分解,得到了满意的分解结果。 展开更多

关键词 本征模态函数 Directly-Mean emd方法 四中点估计方法 希尔伯特-黄变换 日长(LOD)

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基于EMD与功率谱分析的滚动轴承故障诊断方法研究 被引量：21

15

作者 樊长博 张来斌 +1 位作者 王朝晖 冀树德 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期628-631,共4页

针对西部油田大型设备故障信号的非线性、非平稳特征,提出一种基于经验模态分解方法EMD(empiricalmode decomposition)和功率谱的分析方法。首先对滚动轴承振动信号进行经验模态分解,然后对分解后包含轴承故障特征信息的固有模态函数分... 针对西部油田大型设备故障信号的非线性、非平稳特征,提出一种基于经验模态分解方法EMD(empiricalmode decomposition)和功率谱的分析方法。首先对滚动轴承振动信号进行经验模态分解,然后对分解后包含轴承故障特征信息的固有模态函数分量作功率谱分析,得到各分量的功率谱图,清晰直观显示出故障特征信号的功率谱,从混有背景信号和噪声的振动信号中提取轴承故障信息。由于EMD方法具有自适应特性,适宜于非线性、非平稳信号的分解,该方法应用于滚动轴承的故障振动信号分析中,结果表明,该方法能够突出滚动轴承振动信号的故障特征,从而提高滚动轴承故障诊断的准确性。 展开更多

关键词 故障诊断 滚动轴承 经验模态分解方法(emd) 功率谱

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基于EMD的奇异值熵在转子系统故障诊断中的应用 被引量：33

16

作者 于德介 陈淼峰 +1 位作者 程军圣 杨宇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期24-26,34,共4页

提出了一种基于EMD(Empirical Mode Decomposition)和奇异值熵的转子系统故障诊断方法。该方法首先用EMD方法分解转子系统的振动信号,得到若干个基本内禀模式函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF),然后利用IMF分量形成初始特征向量矩... 提出了一种基于EMD(Empirical Mode Decomposition)和奇异值熵的转子系统故障诊断方法。该方法首先用EMD方法分解转子系统的振动信号,得到若干个基本内禀模式函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF),然后利用IMF分量形成初始特征向量矩阵,并对初始特征向量矩阵求奇异值熵,奇异值熵的大小反映了转子系统运行状态的差别,从而可以通过奇异值熵的大小判断转子系统的工作状态和故障类型。对实验数据的分析结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 emd方法 奇异值熵 转子系统 故障诊断

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基于EMD的时频熵在齿轮故障诊断中的应用 被引量：27

17

作者 于德介 张嵬 +1 位作者 程军圣 杨宇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期26-27,29,共3页

提出了一种基于EMD(EmpiricalModeDecomposition)方法的时频熵齿轮故障诊断方法。首先利用EMD方法分解齿轮振动信号,然后将得到的内禀模态分量进行Hilbert变换,以得到振动信号的时频分布,将信息熵理论引入时频分布,定量描述时频平面上... 提出了一种基于EMD(EmpiricalModeDecomposition)方法的时频熵齿轮故障诊断方法。首先利用EMD方法分解齿轮振动信号,然后将得到的内禀模态分量进行Hilbert变换,以得到振动信号的时频分布,将信息熵理论引入时频分布,定量描述时频平面上不同时频段的能量分布,各时频段能量分布的均匀性可以反应齿轮的运行状态的差别,从而可以通过时频熵的大小判断齿轮的工作状态和故障类型。实验证明该方法能有效的判断齿轮故障特征,为齿轮故障诊断提供了新的思路。 展开更多

关键词 emd方法 HILBERT变换 信息熵 齿轮

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基于EMD和分形维数的转子系统故障诊断 被引量：22

18

作者 程军圣 于德介 杨宇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1088-1091,共4页

提出了一种基于EMD方法和分形维数的转子系统故障诊断方法。利用EMD方法将转子振动信号进行分解,得到若干个基本模式分量,然后将包含主要故障信息的几个基本模式分量相加得到降噪后的转子振动信号,求得降噪后的转子振动信号的分形维数... 提出了一种基于EMD方法和分形维数的转子系统故障诊断方法。利用EMD方法将转子振动信号进行分解,得到若干个基本模式分量,然后将包含主要故障信息的几个基本模式分量相加得到降噪后的转子振动信号,求得降噪后的转子振动信号的分形维数。试验数据的分析结果表明,在不同的故障状态下,采用EMD方法对转子振动信号降噪后求得的分形维数是不同的,从而可以通过分形维数的大小有效地判断转子系统的工作状态和故障类型。 展开更多

关键词 emd方法 分形维数 转子系统 故障诊断

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基于EMD和VARMA模型的地震动仿真 被引量：4

19

作者 董银峰 李英民 +1 位作者 赖明 刘立平 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2007年第3期15-21,共7页

通过EMD方法将地震动分解成若干固有模态函数,提出了用固有模态函数的时变VARMA建模实现地震动仿真的思路。算例分析表明,该方法充分利用了固有模态函数的特性,解决了直接基于ARMA或VARMA模型建模的仿真方法所面临的模型判阶的难题,并... 通过EMD方法将地震动分解成若干固有模态函数,提出了用固有模态函数的时变VARMA建模实现地震动仿真的思路。算例分析表明,该方法充分利用了固有模态函数的特性,解决了直接基于ARMA或VARMA模型建模的仿真方法所面临的模型判阶的难题,并可同时考虑地震动的强度和频率非平稳特性,使仿真地震动与实际地震动在能量时频分布特性上具有较好的一致性且样本统计性较好,弹性及弹塑性反应谱拟合精度较高。 展开更多

关键词 emd方法 VARMA模型 地震动 仿真与合成

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基于EMD与AR谱的某型舰炮减速器故障诊断 被引量：1

20

作者 刘志伟 《四川兵工学报》 CAS 2012年第10期36-37,44,共3页

某型舰炮减速器的故障信号呈现出非线性、非平稳等特征。为了便于对该复杂信号进行分析,采用EMD方法,将故障信号分解为若干平稳信号,再利用AR模型的自回归特性建模以提取减速器的故障信息,从而可以判断故障原因。

关键词 emd方法 AR模型 舰炮减速器 故障诊断

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