基于ICEEMD-FastICA的滚动轴承故障诊断方法 被引量：2

1

作者 马卫平 洪昆玥 +1 位作者 安宁 宋宇宙 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期281-285,共5页

针对滚动轴承早期故障特征信号提取困难的问题,提出了一种改进完备集成经验模态分解(Improved Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition,ICEEMD)和独立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)联合故障诊断方法。该方法... 针对滚动轴承早期故障特征信号提取困难的问题,提出了一种改进完备集成经验模态分解(Improved Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition,ICEEMD)和独立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)联合故障诊断方法。该方法利用峭度准则将经ICEEMD得到的固有模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF)重构后结合快速独立分量分析(Fast Independent Component Analysis,FastICA)进行降噪解混,明显降低被测信号中的噪声,并且在故障特征频率处能量幅值取得最大值,便于辨识故障特征。通过试验研究分析,表明该方法可以明显降低噪声干扰,突出故障频率成分。和ICEEMD与包络谱结合的方法对比,信噪比提高了29.54%,能更准确地识别故障特征,达到对滚动轴承故障的判别需求,从而为轴承故障特征提取提供了一种新思路。 展开更多

关键词 改进完备集成经验模态分解 盲源分离 独立分量分析 故障诊断 降噪

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基于改进单通道FastICA的谐波与间谐波检测 被引量：12

2

作者 何川 舒勤 李旻 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期2959-2964,共6页

针对电力系统谐波污染及间谐波难检测问题,提出一种基于单通道独立分量分析的谐波检测算法。该算法在不需要任何先验知识的前提下,对一路电力系统混合信号进行循环平移处理构造出多路信号,然后通过主分量分析法对多路信号进行降维处理,... 针对电力系统谐波污染及间谐波难检测问题,提出一种基于单通道独立分量分析的谐波检测算法。该算法在不需要任何先验知识的前提下,对一路电力系统混合信号进行循环平移处理构造出多路信号,然后通过主分量分析法对多路信号进行降维处理,再利用快速独立分量分析(FastICA)对谐波及间谐波各个成分进行分离,利用K均值算法根据各分量频谱进行聚类,还原到观测域对同类信号求平均值得到各谐波分量,最后分别估计各谐波分量的参数。在此基础上,针对FastICA分离出的信号有畸变问题,提出改进的FastICA算法以提高分量估计的稳定性和有效性。仿真结果表明只要各谐波分量在频谱上是合理分离的,该算法就能有效地提取出各谐波和间谐波分量。同时,改进FastICA算法具有更高的稳定性,有效性和准确性。 展开更多

关键词 谐波检测 间谐波检测 主分量分析 单通道独立分量分析 改进独立分量分析

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考虑误差影响的两阶段谐波源定位方法 被引量：4

3

作者 袁一丹 肖先勇 +1 位作者 刘亚梅 陈皓 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期91-96,共6页

针对基于谐波状态估计的谐波源定位方法所需量测点较多的状况,提出一种两阶段谐波源定位方法。首先,采用一种考虑量测误差的改进独立分量分析算法,进行初次谐波源筛选;然后,根据筛选结果,综合考虑量测和参数误差对谐波状态估计的影响,... 针对基于谐波状态估计的谐波源定位方法所需量测点较多的状况,提出一种两阶段谐波源定位方法。首先,采用一种考虑量测误差的改进独立分量分析算法,进行初次谐波源筛选;然后,根据筛选结果,综合考虑量测和参数误差对谐波状态估计的影响,采用总体最小二乘算法估计可疑节点的谐波注入电流,进而实现谐波源的准确定位;最后,采用IEEE14节点系统,以失效率、均方根误差平均值及最小量测点数为评价指标,验证了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 谐波源定位 改进独立分量分析 总体最小二乘 初次筛选 误差影响

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独立分量分析在自动机振动信号处理中的应用 被引量：8

4

作者 许昕 潘宏侠 潘铭志 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期120-125,202,共6页

自动机工作中的冲击响应多处在低信噪比和被噪声干扰的复杂振动信号中,寻求一种能在多干扰、噪声强的复杂振动信号中去除干扰信号和噪声的方法,可以提高速射武器自动机故障诊断准确率。研究了独立分量分析(independent component analys... 自动机工作中的冲击响应多处在低信噪比和被噪声干扰的复杂振动信号中,寻求一种能在多干扰、噪声强的复杂振动信号中去除干扰信号和噪声的方法,可以提高速射武器自动机故障诊断准确率。研究了独立分量分析(independent component analysis,简称ICA)的基本理论,采用基于改进粒子群的独立分量分析算法模拟生成了仿真信号,获得了比较理想的分离效果。经实际射击数据验证了该方法的可行性,这种基于改进粒子群的独立分量分析算法在自动机结构振动信号处理方面具有较好的效果。 展开更多

关键词 自动机 振动信号 独立分量分析 改进粒子群 信号分离

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二态系统组(部)件综合重要度计算方法研究 被引量：13

5

作者 司书宾 杨柳 +1 位作者 蔡志强 兑红炎 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期939-947,共9页

二态系统重要度理论是复杂系统重要度理论的基础,对于复杂系统可靠性分析具有重要意义。文章在对传统二态系统重要度计算方法研究基础上,针对二态系统提出一种组(部)件综合重要度计算方法,通过定理证明了二态系统组(部)件综合重要度的... 二态系统重要度理论是复杂系统重要度理论的基础,对于复杂系统可靠性分析具有重要意义。文章在对传统二态系统重要度计算方法研究基础上,针对二态系统提出一种组(部)件综合重要度计算方法,通过定理证明了二态系统组(部)件综合重要度的物理意义,探讨了二态系统组(部)件综合重要度计算方法与概率重要度、结构重要度、关键重要度、Δ-重要度和Improvement Potential重要度计算方法的关联关系。基于串联和并联系统,分别给出了串联和并联系统的二态系统组(部)件综合重要度计算公式及相关的性质。以二态混联系统为算例,依据系统中串并联关系计算了各组(部)件的综合重要度值,并与其它重要度计算结果进行了比较分析,分析结果验证了二态系统组(部)件综合重要度计算方法及物理意义的正确性和有效性。 展开更多

关键词 二态系统 综合重要度 计算方法 物理意义

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具有独立分量的经验模态分解算法研究 被引量：4

6

作者 李洪 郝豪豪 孙云莲 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期245-248,共4页

在经验模态分解算法中用极值包络平均近似局部平均,不能保证分解分量之间的正交性,固有模态分量存在冗余.这种情况对信号成份分析尤为不利,冗余部分的物理意义无法解释,或可能作出错误的解释.将独立分量分析方法引入经验模态分解算法中... 在经验模态分解算法中用极值包络平均近似局部平均,不能保证分解分量之间的正交性,固有模态分量存在冗余.这种情况对信号成份分析尤为不利,冗余部分的物理意义无法解释,或可能作出错误的解释.将独立分量分析方法引入经验模态分解算法中,利用其良好的分解独立特性,使模态分量不仅正交而且相互独立,消除了冗余.仿真试验表明,改进算法的模态分量彼此独立,特别对于混有突变信号的周期信号,在得到周期分量的同时,也得到突变分量,说明了改进算法比原算法优越,且具有较好的工程应用前景. 展开更多

关键词 经验模态分解 固有模态函数 独立分量分析 改进算法

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基于改进蚁群算法的独立分量谐波检测方法 被引量：3

7

作者 张立臣 金运策 +2 位作者 徐步权 亢朋朋 耿书超 《水电能源科学》 北大核心 2013年第6期218-221,共4页

针对电网谐波检测高精度、实时性、高效率的要求,提出了一种基于改进蚁群算法与独立分量相结合的检测算法,采用数字低通滤波器(FIR)-拉格朗日反插值获得精确基波频率,应用独立分量法分析处理源信号,并建立基于峭度的非高斯最大化目标函... 针对电网谐波检测高精度、实时性、高效率的要求,提出了一种基于改进蚁群算法与独立分量相结合的检测算法,采用数字低通滤波器(FIR)-拉格朗日反插值获得精确基波频率,应用独立分量法分析处理源信号,并建立基于峭度的非高斯最大化目标函数,通过改进蚁群算法求得最优解,很好地解决了电网频率非固定值及传统蚁群算法易局部收敛、收敛速度慢等难题。该方法还可检测间谐波,模拟仿真验证了方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 改进蚁群算法 非高斯最大化 拉格朗日反插值 独立分量 间谐波

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针对FastICA计算终点判断的算法改进 被引量：1

8

作者 姚志湘 粟晖 刘焕彬 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第26期46-48,162,共4页

独立分量分析不能分离高斯分布信号,导致对含高斯噪声系统计算不收敛;FastICA可以从系统中逐个计算出独立分量,通过计算系统残余信息的自相关函数值,判断残余信息属性,找出独立分量分析的计算终点,对FastICA算法进行改进,可以避免无效计... 独立分量分析不能分离高斯分布信号,导致对含高斯噪声系统计算不收敛;FastICA可以从系统中逐个计算出独立分量,通过计算系统残余信息的自相关函数值,判断残余信息属性,找出独立分量分析的计算终点,对FastICA算法进行改进,可以避免无效计算,节省计算时间。改进后的算法可以自动判断含噪声的线性系统的独立分量数目,与预先定义分量数目的独立分量分析相比,具有更好的降噪效果。 展开更多

关键词 独立分量分析 FASTICA 降噪 算法改进

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基于IABC-ICA的随掘地震去噪方法 被引量：14

9

作者 程久龙 程鹏 李亚豪 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期413-422,共10页

随掘地震是利用掘进机切割岩石产生的振动作为震源来进行探测,具有安全、简便、高效等优点,但随掘地震探测所采集的地震记录中波组成分复杂,有效信号能量弱,且被掘进机工作时产生的强噪声干扰,信噪比极低,去噪难度大,需要对随掘地震记... 随掘地震是利用掘进机切割岩石产生的振动作为震源来进行探测,具有安全、简便、高效等优点,但随掘地震探测所采集的地震记录中波组成分复杂,有效信号能量弱,且被掘进机工作时产生的强噪声干扰,信噪比极低,去噪难度大,需要对随掘地震记录去噪方法进行研究。通过改进人工蜂群(IABC)算法搜索策略,提高了人工蜂群算法的收敛速度和收敛精度,将改进人工蜂群算法作为独立分量分析(ICA)方法的优化算法,提高独立分量分析方法的信噪分离效果。建立随掘地震超前探测地质-地球物理模型,给定加噪的变频变幅连续信号作为随掘地震震源子波,采用有限差分法进行数值模拟,得到随掘地震的地震记录,并在仿真地震记录中加入随机噪声;采用基于改进人工蜂群的独立分量分析方法(IABC-ICA)进行噪声与有效信号的分离,在此基础上利用互相关和脉冲反褶积方法进行压缩子波处理,得到与采用雷克子波震源模拟地震记录一致的波场特征,验证了该方法的去噪效果。结合现场试验的实测数据,进行IABC-ICA去噪、互相关、反褶积等处理,从信噪比较低的实际地震记录中提取了有效波信号。研究表明:基于改进人工蜂群的独立分量分析方法能够较好地分离随掘地震记录中的有效信号和干扰噪声信号,改善随掘地震有效信号的提取质量。 展开更多

关键词 随掘地震 去噪 独立分量分析 改进人工蜂群算法 有效信号提取

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基于ICEEMDAN-ICA的焊缝信号去噪算法 被引量：4

10

作者 翟永杰 杨旭 《热加工工艺》 北大核心 2022年第1期96-102,106,共8页

随着视觉传感器在焊缝识别领域的应用,基于线阵电荷耦合元件(CCD)的焊缝识别技术以其成本低、实时性好等优势受到广泛关注,但其准确度往往与滤波技术密切相关。为此,提出基于ICEEMDAN-ICA的焊缝信号去噪算法,首先利用线阵CCD采集焊板的... 随着视觉传感器在焊缝识别领域的应用,基于线阵电荷耦合元件(CCD)的焊缝识别技术以其成本低、实时性好等优势受到广泛关注,但其准确度往往与滤波技术密切相关。为此,提出基于ICEEMDAN-ICA的焊缝信号去噪算法,首先利用线阵CCD采集焊板的焊缝灰度图像,然后通过改进完备经验模态分解(ICEEMDAN)和独立成分分析(ICA)算法得到焊缝信号的多个源信号,通过模糊熵阈值判据识别并剔除其中的噪声源信号,最后重构得到焊缝滤波信号。实验结果表明,该算法能更好去除焊接信号的高频噪声,保留其中的有效信息。 展开更多

关键词 焊缝识别 线阵CCD 改进完备经验模态分解(ICEEMDAN) 独立成分分析(ICA) 模糊熵

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基于WT-2DICA与改进Fisher算法的人脸识别

11

作者 甘俊英 李春芝 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期212-214,共3页

小波变换与二维独立元分析(WT-2DICA)能有效提取人脸图像的高阶统计信息,但不能很好地识别受污损的人脸图像。改进Fisher算法充分考虑了类别信息,避免了传统Fisher算法造成的小样本问题。该文结合2种算法的优点,融合改进Fisher算法的最... 小波变换与二维独立元分析(WT-2DICA)能有效提取人脸图像的高阶统计信息,但不能很好地识别受污损的人脸图像。改进Fisher算法充分考虑了类别信息,避免了传统Fisher算法造成的小样本问题。该文结合2种算法的优点,融合改进Fisher算法的最佳投影方向与WT-2DICA算法的独立基子空间,获得了融合投影方向。实验结果表明,该融合算法具有较好的分类性能。 展开更多

关键词 改进Fisher算法 小波变换与二维独立元分析 分类器融合 人脸识别

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改进独立分量算法的眼电伪迹去除方法研究 被引量：6

12

作者 王灿锋 孙曜 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2018年第4期167-173,共7页

脑电信号采集过程中易受眼电干扰,给脑电信号分析处理带来极大的不便,由此提出了一种改进独立分量分析(IICA)自动去除眼电伪迹的方法。该方法将水平和垂直眼电信号按照一定的比例混叠成一导新的信号,并与脑电信号一起作为输入;采用基于... 脑电信号采集过程中易受眼电干扰,给脑电信号分析处理带来极大的不便,由此提出了一种改进独立分量分析(IICA)自动去除眼电伪迹的方法。该方法将水平和垂直眼电信号按照一定的比例混叠成一导新的信号,并与脑电信号一起作为输入;采用基于负熵判据的Fast ICA算法快速获取各导独立分量;记录此时的负熵判据参数a,并利用相关系数识别混叠眼电信号独立分量,记录对应的相关系数;a加上一定的步长,重复上述步骤至a达到阈值时停止;重复多次上述循环,获取均值向量,取出均值向量中最大的相关系数与所对应的a,根据a获取新的独立分量,采用相关系数自动识别混叠眼电独立分量,并置零;再进行ICA逆变换返回到原信号各个电极,即可得到同时去除水平与垂直眼电伪迹后的各导脑电信号。实验结果表明,IICA方法能有效降低去伪迹耗时,极大提高信噪比,减少均方根误差。 展开更多

关键词 眼电伪迹 改进独立分量分析 混叠 负熵判据

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ICEEMDAN结合FastICA方法在转子系统降噪提纯中的应用 被引量：3

13

作者 胡超 毛宽民 +1 位作者 张东峰 周嘉诚 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第1期113-118,103,共7页

针对转子系统采集得到的非平稳信号中存在着较多噪声,导致分解原信号易出现模态混叠和虚假模态现象,使得降噪提纯效果不理想,特征量无法识别等问题,提出了一种将改进自适应噪声的完备集合经验模态分解(Improved Complete Ensemble EMD w... 针对转子系统采集得到的非平稳信号中存在着较多噪声,导致分解原信号易出现模态混叠和虚假模态现象,使得降噪提纯效果不理想,特征量无法识别等问题,提出了一种将改进自适应噪声的完备集合经验模态分解(Improved Complete Ensemble EMD with Adaptive Noise,ICEEMDAN)和快速独立成分分析(Fast Independent Component Analysis,FastICA)相结合的转子系统振动信号降噪提纯方法。通过设计实验采集加速度信号进行分析对比后发现,该方法能够有效降低加速度信号中存在的噪声,实验结果中的平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)均有所改善。同时通过设计转子系统轴心轨迹提纯实验,验证了该方法的实用性。 展开更多

关键词 改进自适应噪声的完备集合经验模态分解 快速独立成分分析 加速度信号 降噪方法

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基于FastICA与ICEEMDAN的人脸视频心率检测 被引量：3

14

作者 赵明康 王镇 +2 位作者 齐晨成 王艺潇 张帅 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期508-512,共5页

现有的非接触式心率检测方法存在噪声干扰、准确率低等问题。针对这些问题,提出一种基于FastICA与改进的自适应噪声完全集合经验模态分解(ICEEMDAN)相结合的算法,采用人脸视频进行心率检测。用摄像头采集人脸视频,并从视频中提取R、G、... 现有的非接触式心率检测方法存在噪声干扰、准确率低等问题。针对这些问题,提出一种基于FastICA与改进的自适应噪声完全集合经验模态分解(ICEEMDAN)相结合的算法,采用人脸视频进行心率检测。用摄像头采集人脸视频,并从视频中提取R、G、B通道源信号,即皮肤颜色变化信号,分别求出RGB这3个颜色通道的像素平均值;然后利用FastICA对RGB这3组像素平均值进行解混,得到3组独立源信号,再用ICEEMDAN将其中一组独立源信号进行模态分解,并选取合适频段内的固有模式函数(IMF)估计心率的信号,最后用频谱分析计算得到心率。设计实验对8名人员进行了人脸视频检测,将检测结果与多参数监护仪进行对比分析。实验结果表明,该方法与多参数监护仪测量结果的平均误差与均方根误差均小于1 beat/min,因此基于FastICA与ICEEMDAN的人脸视频心率检测对人体心率检测具有良好的稳定性和准确性。 展开更多

关键词 人脸视频 非接触心率检测 光电容积脉搏波 快速独立成分分析(FastICA) 改进的自适应噪声完全集合经验模式分解(ICEEMDAN)

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基于ICEEMDAN的滚动轴承声信号故障诊断方法 被引量：4

15

作者 李篪 陈长征 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第6期672-679,共8页

针对基于单通道声信号的机械故障诊断信号干扰成分大,故障特征难以提取的问题,提出了一种结合改进自适应噪声完备经验模态分解(ICEEMDAN)和快速独立分量分析(FastICA)的方法。依据峭度与信号相关性准则设定本征内模分量(IMF)选取系数,对... 针对基于单通道声信号的机械故障诊断信号干扰成分大,故障特征难以提取的问题,提出了一种结合改进自适应噪声完备经验模态分解(ICEEMDAN)和快速独立分量分析(FastICA)的方法。依据峭度与信号相关性准则设定本征内模分量(IMF)选取系数,对ICEEMDAN自适应分解的IMF进行有效筛选,实现信号降噪和粗提取,并以所选IMF作为虚拟通道,应用FastICA成功实现信噪的盲源分离。通过内外圈故障轴承实验数据对算法实行对比验证,结果表明,所提算法大幅降低了噪声及干扰,有效提取了故障特征。 展开更多

关键词 机械故障诊断 声学诊断 声信号 滚动轴承 改进自适应噪声完备经验模态分解 快速独立分量分析 特征提取 盲源分离

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应用改进ICA-R算法的供水管网漏失量估计 被引量：4

16

作者 高金良 陈健勋 +2 位作者 郑成志 邓立群 李建宇 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期42-47,共6页

漏失量作为城市供水管网漏损量的主要组成成分,可作为管网漏损控制的重要参考指标.现有漏失量计算方法存在准确度不高,计算过程复杂等问题,而盲源分离法具有数据需求量少,分析结果准确特点.针对盲源分离中约束独立成分分析(CICA)算法在... 漏失量作为城市供水管网漏损量的主要组成成分,可作为管网漏损控制的重要参考指标.现有漏失量计算方法存在准确度不高,计算过程复杂等问题,而盲源分离法具有数据需求量少,分析结果准确特点.针对盲源分离中约束独立成分分析(CICA)算法在漏失量估计中存在误收敛,限制盲源分离法进一步应用的问题,提出利用改进的带参考信号的独立成分分析(改进ICA-R)算法进行供水管网漏失量估计思路.对目标函数选取、信号处理过程进行分析说明,同时设计算例管网模型并搭建漏失实验平台验证算法分离效果,并与快速独立成分分析(FastICA)算法处理效果进行对比.采用皮尔逊相关系数评价漏失量分离效果,利用平均相对误差评价改进ICA-R分离精度.结果证明,使用改进ICA-R算法分离漏失量所得相关系数维持在90%附近,平均相对误差维持在15%以内,优于FastICA算法,该方法避免加装大量计量仪表,降低了漏失量计算成本,可为漏失量计算提供参考,便于各水司有针对性地采取漏损控制措施. 展开更多

关键词 供水管网 漏失量分离 盲源分离 改进算法 快速独立成分分析(FastICA)

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航空发动机的IGWO-KELM故障诊断方法 被引量：3

17

作者 崔建国 李勇 +1 位作者 王景霖 于明月 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第12期36-40,共5页

为提高航空发动机滑油系统的故障诊断有效性,提出了一种改进的灰狼算法优化核极限学习机(IGWO-KELM)的航空发动机故障诊断方法,对航空发动机进行了故障诊断技术研究。首先对航空发动机滑油系统的参数数据进行预处理,利用核独立分量分析(... 为提高航空发动机滑油系统的故障诊断有效性,提出了一种改进的灰狼算法优化核极限学习机(IGWO-KELM)的航空发动机故障诊断方法,对航空发动机进行了故障诊断技术研究。首先对航空发动机滑油系统的参数数据进行预处理,利用核独立分量分析(KICA)将数据映射到核空间,消除原始特征向量间的相关性,并提取特征系数矩阵;其次,由提取的特征矩阵创建KELM故障模型,为减少人为调节网络参数的随机性对诊断结果造成的影响,采用IGWO算法优化KELM的网络参数,并创建IGWO-KELM故障诊断模型;最后,对所创建的IGWO-KELM故障诊断模型进行了试验验证。结果表明,所提出的IGWO优化KELM的故障诊断方法能有效提高航空发动机故障诊断准确率,诊断准确率达96%,具有很好的应用前景。 展开更多

关键词 航空发动机 核独立分量分析 核极限学习机 改进灰狼算法 故障诊断

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