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经验调幅调频分解(IEAD)的改进方法

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:信号的瞬时幅值定义为因此,s被分解为调幅部分和纯调频部分乘积,即IEAD经验化地实现了单分量信号调幅与调频部分的分离,调幅部分即为信号的瞬时幅值,而信号的瞬时相位和瞬时频率则可从调频部分求出。本小节提出的基于GEMD和NQ的方法包含两部分:①采用GEMD对信号进行分解,得到若干GIMF分量和一个趋势项之和;②对每个GIMF分量进行IEAD-NQ解调,即首先采用IEAD得到瞬时幅值,再采用IDQ估计瞬时频率。

经验调幅调频分解(IEAD)的改进方法

IEAD步骤如下:

(1)对于单分量信号s(t),确定的所有极大值点(tk,sk),k=1,2,…,M,并在数据两端延拓出新的极值点:

其中,T是信号的时间长度

(2)采用三次样条拟合所有极值点,得到的包络函数记为a11(t),则s(t)可通过a11(t)实现标准化,即s1(t)=s(t)/a11(t)。

(3)检查s1(t)是否存在骑波,若存在骑波Ci[由极值点(ti,si)与(ti+1,si+1)和它们之间的信号构成],则关于极值点的连线将Ci翻折,得到数据仍记为s1(t),若s1(t)不是纯调频信号,重复上述过程n次:

直到sn(t)是一个FM信号,记为F(t),则存在θ(t),F(t)=cosθ(t),θ(t)>0。(www.xing528.com)

(4)信号的瞬时幅值定义为

因此,s(t)被分解为调幅部分和纯调频部分乘积,即

IEAD经验化地实现了单分量信号调幅与调频部分的分离,调幅部分即为信号的瞬时幅值,而信号的瞬时相位和瞬时频率则可从调频部分求出。

由IEAD单分量信号x(t)可被分解为包络信号A(t)与纯调频信号F(t)=cosθ(t)的乘积,A(t)即为x(t)的瞬时幅值,再采用NQ方法即可估计信号的瞬时频率。

小节提出的基于GEMD和NQ的方法包含两部分:①采用GEMD对信号进行分解,得到若干GIMF分量和一个趋势项之和;②对每个GIMF分量进行IEAD-NQ解调,即首先采用IEAD得到瞬时幅值,再采用IDQ估计瞬时频率。通过仿真信号将本节提出方法与HHT进行了对比,再将其应用于机械故障振动信号的分析。

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