基于EMD技术的弹性波信号降噪技术

弹性波无损检测技术由于其优点,应用范围日益广泛。在成桥检测中,由于激振、接收条件的限制,使得弹性波信号的信噪比大幅降低,如何准确的判定初始信号成为重要的课题。另一方面,经验模态分解(EMD)算法在处理非周期、非平稳信号中以其优越性而得到广泛关注。因此,采用改善迭代停止准则以及引入智能分析极值点等方法,对传统EMD分解方法的弊端进行了改进。通过实际采样验证了改进后的EMD算法对弹性波检测信号的处理能力。     

基于初始压力间断的冲击波模拟方法

冲击波是引起结构破坏的首要因素,抗爆结构性能分析通常有两种方法,一是把冲击波以压力函数的形式直接加于结构上;二是通过分别建立炸药与空气的网格模拟得到冲击波,然后将冲击波荷载以节点速度或加速度的形式耦合到结构结点上进行计算.前一种方法基于许多假定,不够真实,而爆炸模拟存在的问题较多,主要是炸药网格单元较小,由此考虑炸药单元与空气或结构单元网格的协调性会导致单元较多,计算量较大,峰值压力和作用时间的可调整范围有限.为解决上述问题提出用初始压力间断的原理直接生成冲击波的方法,并对决定冲击波峰值压力和作用时间的因素进行了分析.     

激光雷达回波信号的EMD处理

对一列时间序列数据进行经验模式分解（Empirical Mode Decomposition：EMD）,然后对各个分量做希尔伯特变换的信号处理方法,称之为希尔伯特黄变换（Hilbert-Huang Transformation,HHT）。该方法既能对线性稳态信号进行分析,又能对非线性非稳态信号进行分析。本论文将使用EMD方法对激光雷达回波信号进行分析。     

基于小波降噪和EMD方法的风力发电系统齿轮箱故障诊断

将小波降噪和经验模态分解相结合,提出一种风电机组齿轮箱故障诊断的方法。先对齿轮故障振动信号进行小波降噪预处理,再进行经验模态分解,对包含故障特征的固有模态函数用Hilbert变换得到包络谱,通过对包络信号做功率谱分析,提取故障特征频率,与未降噪信号处理的结果进行比较,降噪后诊断效果明显。     

基于多层联合降噪的信号处理方法

针对旋挖钻机钻杆振动信号具有非线性、非平稳的特点,以及多源振动耦合影响,提出了一种基于多层联合信号降噪方法,对振动信号进行降噪处理。首先,采用局域均值分解(local mean decomposition, LMD),得到一系列乘积函数(product functions, PF),根据计算得出的相关系数,挑选出含噪声成分最多的PF分量,舍弃残余分量,实现第一层降噪;其次,利用小波阈值降噪(wavelet threshold denoising, WTD),对挑选分量实现了第二层降噪;最后,将WTD重构信号设为奇异值分解(singular value decomposition, SVD)的前置处理单元,实现第三层降噪。基于MATLAB仿真实验与轴承数据降噪实验,分别使用EMD-SVD、LMD-SVD两种算法对目标信号进行降噪处理,LMD-WTD-SVD方法可以提高信噪比,并对比波形图与频谱图结果表明,此方法是一种更有效的降噪方法。     

基于本征模态函数最优配比的冲击波信号经验模态分解降噪方法

将原始信号进行EMD分解,通过系统校准和遍历寻优求得各个IMF的最优配比因子,将其重构后得到降噪信号。扫频信号仿真实验,结果去除了系统噪声,且对信号高频分量保留完好。爆炸冲击波实测实验,降噪结果有效去除噪声,且较好地保留冲击波前沿高频分量。在峰值压力、正压作用时间和冲量3个方面与原始信号偏差仅为-4.91%、1.06%和2.12%,优于小波降噪结果。     

采用EMD和奇异值分解子空间重构的信号降噪新方法

传统的奇异值降噪法对适合奇异值分解的矩阵构造及信号重构时有效秩阶次的选取缺乏具有物理意义的依据.提出一种采用EMD和奇异值分解子空间重构的信号降噪新方法,通过对EMD方法得到的各阶IMF分量构造时频矩阵进行奇异值分解,将信号的特征信息分解到各个不同的时频子空间中,根据时频子空间的特征变化,选择相应的子空间进行奇异值分解逆变换,从而实现信号降噪.对仿真合成电信号及实测机械振动信号的降噪应用,表明该方法能有效地从原始信号中提取所需的信号特征成分,具有直观的物理意义.     

基于HHT的EMD分解端点问题解决方法之比较

对于非线性、非稳定信号的处理，传统的信号处理方法都具有一定的局限性1998年。NASA的Norden．EHuang提出了一种新的信号处理方法——HHT但是它在现实应用中也遇到了一系列问题，如EMD分解中端点效应问题.现在有很多文章部在讨论这些问题，并且也提出了很多不错的方法，但是目前对它们还缺乏横向的比较所以此文旨在根据各种文献的介绍，通过Matlab在计算机上实现各种分解程序，用以对比现行的各种EMD方法的优劣     

基于PSO-SVM算法的软土复合固化剂最优配比

为实现软土复合固化剂最优配比的准确预测,首先根据固化土无侧限抗压强度(qu)的试验结果,建立了基于支持向量机的固化土qu预测模型,然后以固化土最大无侧限抗压强度为目标函数,结合粒子群优化算法(PSO),提出了软土复合固化剂最优配比的PSO-SVM耦合算法,最后讨论了最大迭代次数(Nmax)和粒子数(Np)对PSO-SV...     

一种新的基于SVD图像降噪方法的探究

奇异值分解(SVD)在图像处理中具有极其重要的应用.针对传统SVD降噪适应性差的缺点,提出了在得知噪音方差的前提下,以基于SVD和能量最小原则图像自适应降噪为参考,在保持相近峰值信噪比的同时,将图像降噪的适应范围进一步推广.并且运行时间得到了有效缩减,为处理大型图像问题提供了可能性.数值试验结果表明,同种情况下分块降噪效果更佳.     

基于NURBS“蛛网”插值的冲击波压力场重建方法

为解决冲击波压力测试中无法直接获得完整压力场以及通用压力拟合方法不适用于冲击波测试的问题,提出了一种基于NURBS“蛛网”插值的场重建方法。将NURBS插值与“蛛网”型插值网络结合,运用在冲击波压力场重建中。理想场仿真重建,在爆心近距离处重建结果优异,无“平坦”效果,中距离无“花瓣”形误差,远距离误差几乎为零,误差平均值仅为4.14%,远远优于基于Delaunay三角化重建法。实测数据场重建,仅需部分原始数据,误差平均值小于4%,优于Delaunay三角化重建法和经验公式重建法。     

EMD端点效应处理方法的研究

经验模态分解(EMD)过程中存在着端点效应问题,使得EMD分解结果产生严重的失真现象,从而导致处理数据发生畸变.提出了将极值点对称延拓和在信号序列上加窗函数相结合的方法,带入到EMD分解过程中,以抑制信号被分解时在端点附近所产生的上下包络线的发散现象.结果表明,该方法较好地解决了信号失真问题.     

抑制EMD端点效应方法的研究

基于经验模态分解的Hilbert-Huang变换在分解过程中产生端点效应,使得信号两端点附近出现失真问题,提出对端点效应进行抑制的多种方法. 对全局统计平均法、平行线段延拓极值法、多项式拟合法、镜像延拓法、神经网络延拓法等抑制方法进行对比研究. 仿真和实验结果表明,端点效应得到有效抑制,Hilbert-Huang变换的分析性能得到改善.     

基于橡胶粉降噪微表处路用性能研究的配合比优化

通过分析橡胶粉降噪微表处减振降噪机理,基于正交试验对橡胶粉降噪微表处路用性能影响因素进行研究,对橡胶粉降噪微表处的配合比进行优化。研究表明:微表处路面添加橡胶粉后可以通过增加阻尼的方式来减弱轮胎在路面上的振动,而且混合料表面形成多孔吸声结构来降低噪声,同时起到减振降噪的作用;改性乳化沥青配合比、橡胶粉掺量以及橡胶粉粒径均会不同程度地影响橡胶粉降噪微表处的抗车辙性能、抗水损性能以及降噪性能;根据各因素对各技术指标的贡献顺序对橡胶粉降噪微表处进行了配合比的优化:级配为①类型均匀级配,其中,改性乳化沥青用量为11.5%,外加水量为3%,水性环氧树脂掺量为10%,另外,橡胶粉的细度选择0.250 mm,掺量为3%。     

基于EMD的基音检测预处理技术

针对基音检测的性能严重受背景噪声影响的问题,论文基于经验模态分解(EMD)理论,研究了含噪语音信号的EMD分解特性,参照小波阈值去噪方法,提出了一种基于EMD的自适应语音去噪算法,并且针对软、硬阈值函数的不足提出了一种新的阈值函数.MATLAB仿真结果表明,该方法可以有效地去除噪声,较好地恢复语音信号,与小波阈值去噪方法相比,信噪比、均方根误差等性能指标均有明显提高.     

基于奇异值分解的曲面最佳适配的不确定度分析

采用建立数学模型的方法,提出一种曲面最佳适配的不确定度模型．为了确定曲面误差与不确定度参数之间的关系,推导了曲面最佳适配的灵敏度矩阵．采用矩阵的奇异值分解原理,对曲面最佳适配的灵敏度矩阵进行分解,得到不确定度参数与测点随机误差的关系表达式．根据分析结果得知,每一个不确定度参数是测点随机误差的线性组合．     

基于环境因素的区域最优经济增长路径研究

当前区域经济中存在很多经济发展与环境保护不协调的现象,以牺牲环境来换取短暂的经济高速发展的思想仍然存在.那么,是否存在兼顾区域经济与环境协调发展的最优经济增长路径呢?本文试从经济控制论的思想进行初步的研究,得出存在这么一条唯一的最优路径使得区域经济发展与环境保护达到双赢,并进行进一步的讨论得出环境净化率、环保意识、排污收费率等与资本存量、消费水平的相互关系.     

基于电磁波衰减和相移特性的籽棉回潮率检测方法分析

根据电磁波在不同回潮率的籽棉中传播特点,提出了通过检测电磁波在籽棉传播过程中的衰减和相移变化来检测籽棉回潮率的方法,建立了籽棉回潮率与电磁波衰减和相移变化之间的数学模型。通过该模型实现了对籽棉回潮率的无损非接触式动态实时测量,克服了传统方法测试周期长、准确率低等缺陷,同时提高了籽棉收购过程中其回潮率检测效率。     

基于EMD的人体个数估计算法

在人体目标的识别、区分和定位中,人体的呼吸和心跳是非常重要的微多普勒特征.提出了一种基于经验模态分解的人体个数的估计方法,仿真结果证明了其正确性和有效性,说明该方法可以用于人体目标的个数估计,且在信噪比为-2 dB的情况下,仍然能够估计出目标个数.