基于屏蔽技术的经验模式分解改进方法
张淑清,师荣艳,马春丽,董国新,董玉兰,李莎莎,姜万录
燕山大学 电气工程学院 河北省测试计量技术及仪器重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
An Improved Empirical Mode Decomposition Method Based on Shielding Technology
ZHANG Shu-qing,SHI Rong-yan,MA Chun-li,DONG Guo-xin, DONG Yu-lan,LI Sha-sha,JIANG Wan-lu
Institute of Electrical Engineering, the Key Lab of Measurement Technology and Instrumentation of Hebei Province, Yanshan University, Qinhuangdao, Hebei 066004, China
摘要 经验模态分解(EMD）具有优越的自适应性,对非平稳、非线性信号的不同时间尺度可进行正确的局部化处理,然而,当信号组合分量的频率相近时会出现模态混叠现象。针对该问题,提出引入信号屏蔽技术对其改进,通过向原始信号添加一定频率的屏蔽信号,将低频成分屏蔽在高频成分所在的本征模态函数(IMF)之外,而屏蔽信号自身通过加减二次分解取平均值消除对IMF分量的影响。仿真及实际应用验证了改进方法可有效克服模态混叠现象,为EMD改进提供一种新的途径。
关键词 ：
计量学 ,
经验模态分解 ,
屏蔽技术 ,
本征模态函数 ,
电能质量
Abstract ：Empirical mode decomposition(EMD) has superior adaptability as to localize the non-stationary and non-linear signals at different time scales correctly. But there is modal aliasing phenomenon when the frequencies of signal consisting components are similar to each other. In order to solve the problem above, shielding technology is introduced to optimize traditional EMD. A shielding signal with certain frequency is added to the original signal to exclude low frequency components from in the intrinsic mode function(IMF) where high-frequency component existed, while the shielding signal itself eliminated the influence on the IMF by acquiring average after adding or subtracting decomposition twice. Simulation and practical application have proved that this improved method can overcome aliasing modes phenomenon effectively, providing a new way to improve the EMD.
Key words ：
metrology
EMD
shielding technology
intrinsic mode function
power quality
收稿日期: 2015-01-13
发布日期: 2017-02-28
基金资助: 国家自然科学基金（51475405,61077071）;河北省自然科学基金(F2015203413);河北省高等学校科技研究重点项目（ZD2014100）
通讯作者:
张淑清
E-mail: zhshq-yd@163.com
作者简介 : 张淑清(1966-),女,河北秦皇岛人,燕山大学教授,博士,主要研究方向为弱信号检测,智能信号处理,故障诊断等。zhshq-yd@163.com
引用本文:
张淑清,师荣艳,马春丽,董国新,董玉兰,李莎莎,姜万录. 基于屏蔽技术的经验模式分解改进方法[J]. 计量学报, 2017, 38(2): 220-224.
链接本文:
http://jlxb.china-csm.org:81/Jwk_jlxb/CN/10.3969/j.issn.1000-1158.2017.02.21 或 http://jlxb.china-csm.org:81/Jwk_jlxb/CN/Y2017/V38/I2/220
［1］徐晓刚,徐冠雷,王孝通,等. 经验模式分解(EMD)及其应用［J］. 电子学报,2009,37(3):581-585.
［3］李刚,石立华,王鑫伟. 经验模态分解去噪技术及其在兰姆波检测中的应用［J］. 计量学报,2006,27(2):149-152.
[1]
许峰, 李智玮, 冯建. 恒流放电法测量超级电容器静电容量的影响因素分析与不确定度评定
[2]
贾梦雯, 赵鹏, 王月兵. 高静水压下换能器阻抗特性的测量方法研究
[3]
费致根, 王开创, 周强, 巩晓赟. ICF靶丸表面形貌及球度误差检测
[4]
张永卓, 王晶, 傅博强, 黄翔, 董莲华, 牛春艳, 杨佳怡. 2019新型冠状病毒的核酸检测
[5]
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[6]
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[7]
李凯, 郝小鹏, 宋健, 孙建平, 胡朝云, 刘洋, 扈又华, 杨延龙. 真空汞固定点黑体辐射源的设计与研制
[8]
马若梦, 林鸿, 张亮, 冯晓娟, 方立德, 张金涛. 基于多次反射直接吸收精确测量二氧化碳浓度的研究
[9]
李利峰, 李锐, 闫小克, 王宁, 何沛. 镓熔点温坪复现研究
[10]
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[11]
贾正森, 王磊, 徐熙彤, 周天地, 潘仙林, 石照民, 张江涛. 基于约瑟夫森量子电压的交流功率测量系统及方法研究
[12]
方立德, 郎月新, 赵宁, 李小亭, 韦子辉. 基于同轴线相位法的两相流含气率测量研究
[13]
谢胜龙, 张文欣, 鲁玉军, 张为民, 朱俊江, 林立, 任国营. 气动肌肉的最小二乘支持向量机迟滞模型
[14]
江文松, 王中宇, 罗哉, 张力, 胡晓峰. 基于蒙特卡罗法的冲击力溯源系统不确定度评定
[15]
孟宗, 岳建辉, 邢婷婷, 李晶, 殷娜. 基于最大幅值变分模态分解和均方根熵的滚动轴承故障诊断
2017, Vol. 38 
