基于ICA的改进EMD过程中IMF判定方法技术

本发明专利技术涉及一种新的基于ICA的改进EMD过程中IMF（固有模态函数）判定方法。针对频带滤波改进EMD过程中产生过多IMF分量的问题，该方法将ICA引入到改进EMD过程中来自动分离真正的IMF分量。该方法首先利用改进EMD对结构响应信号进行分解，得到各频带的IMFs；然后分别将其作为输入矩阵，应用ICA中的FastICA算法对其进行分离，自动分离出真正的IMF。该方法能够很好地处理多自由度、非线性、非稳态的响应信号，并可以与其他方法（如希尔伯特变换）相结合进行模态参数识别，可用于土木工程、航空航天、自动控制、机械工程等领域的信号处理和模态参数识别，具有提高数据信噪比和抗干扰能力等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及结构振动响应的时频域分析
，特别是一种新的基于ICA的改进EMD过程中IMF (固有模态函数)判定方法。
技术介绍
EMD方法自1998年正式提出以来，在各领域得到了广泛应用，但EMD方法存在模态混叠现象，这大大限制了它在实际中的应用。模态混叠现象的出现一方面和EMD本身的 算法有关，另一方面也受原始信号频率特征的影响。Huang曾经提出了中断检测的方法来解决模态混叠现象，即直接对结果进行观察，如果出现模态混叠则重新分解，这种方法需要人为后验判断。2009年，Huang本人的研究小组通过对EMD分解白噪声结果统计特性的大量研究，提出通过加噪声辅助分析的总体平均经验模态分解(Ensemble Empirical ModeDecomposition, EEMD)方法,该方法利用高斯白噪声具有频率均勻分布的统计特性，使加入高斯白噪声后的信号在不同尺度上具有连续性，从而有效地解决模式混叠问题。其他学者则提出各种改进EMD的方法，其中最为突出的改进方法为首先利用FFT粗略估计频率的大致范围，然后让信号通过指定频带的带通滤波器，再进行经典EMD过程，以解决模态混叠，但该方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ICA的改进EMD过程中IMF判定方法，其特征在于：利用ICA中的FastICA算法消除频带滤波改进EMD过程中产生的过多的虚假模态，自动分离出真正的IMF分量，该方法包括以下步骤：步骤1：首先对响应信号进行改进EMD过程，即利用FFT估计信号的频率范围，并使信号通过不同频段的带通滤波，将宽频信号分解为若干窄带信号；然后利用EMD分别对各窄带信号x(t)进行分解，得到不同频段的IMFs输入矩阵c(t)；步骤2：利用ICA中的FastICA算法分别对每个频段的IMFs输入矩阵c(t)进行分离，得到输出矩阵S，即真正的IMF分量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜绍飞，付春，吴兆旗，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：