模態混疊和端點效應

2022-07-31 10:03:11 字數 832 閱讀 9282

emd是2023年提出的一種針對非平穩非線性訊號的處理方法,該方法目前在很多領域都取得了成功的應用。但也存在一些不足,主要包括,模式混疊、端點效應和停止條件等。

1、模式混疊

模式混疊最早是被huang提出,其基本定義如下:模式混疊是指乙個imf中包含差異極大的特徵時間尺度,或者相近的特徵時間尺度分布在不同的imf中,導致相鄰的2個imf波形混疊,相互影響,難以辨認。圖1即為前一種現象的例子。

2、模式混疊產生的原因

emd過程首先需要確定訊號的區域性極值點,然後用三次樣條線將所有的區域性極大值和極小值分別連線起來形成上下包絡線,再由上下包絡線得到均值曲線。在求取包絡線的過程中,當訊號中存在異常事件時,勢必影響極值點的選取,使極值點分布不均勻,從而導致求取的包絡為異常事件的區域性包絡和真實訊號包絡的組合。經該包絡計算出的均值,再篩選出的imf分量就包含了訊號的固有模式和異常事件或者包含了相鄰特徵時間尺度的固有模式,從而產生了模式混疊現象。

huang認為引起模式混疊現象的原因主要在於間歇現象,而引起間歇現象的往往是異常事件(如間斷訊號,脈衝干擾和雜訊等)。

根據以上可知,模態混疊會導致錯誤的imf分量,從而使imf喪失具體的物理意義。目前解決模式混疊現象較好的方法是huang提出的eemd。

端點效應:端點效應成為影響經驗模態分解精度的主要因素,即在」篩分「的過程中上下包絡在資料序列的兩端會出現發散現象。端點效應會增加一些虛假成分,訊號的總能量也隨之增加。對於解決該問題,目前已經提出了多種方法,例如直接以資料端點作為極值點、多項式擬合演算法、神經網路延拓演算法,極值點與對稱延拓相結合等多種演算法。

抗混疊濾波器

只要取樣的頻率高於原始訊號頻譜中最高頻率的2倍,就可以無損的將訊號復原出來。由於時間是有限的,而頻率是無限的,我們的取樣頻率不可能無限高,而一些雜訊訊號的頻率卻可以無限高,那這樣會造成什麼樣的影響呢?答案是會造成頻率混疊 圖 b 是頻率1hz的訊號,圖 c 是頻率9.5hz的雜訊,圖 a 是原始資料...

有限頻寬訊號的取樣和混疊分析

引言 越來越多的應用要求取樣模擬訊號,將其轉換為數碼訊號,對數碼訊號做各種計算和處理,然後再將它們轉換成模擬訊號。本文討論了如何取樣模擬訊號並對其整形以保持原始訊號的方法。基帶訊號的取樣和混疊分析 先從有限頻寬訊號著手討論,有限頻寬訊號是指某個頻率點 截止頻點 之外的所有頻率的頻譜成分的幅度都為 的...

混疊頻率計算器

這個基於excel 簡單易用的重疊頻率計算器提供了一種在資料取樣系統的第一奈奎斯特頻帶中定位基波諧波的快速方法。此計算器與取樣過程無關,系統可以工作在奈奎斯特取樣 過取樣或欠取樣。這個工具對於確定adc dac在第一奈奎斯特頻帶中的重疊頻譜非常有用。本應用筆記討論了計算第一奈奎斯特頻帶中混疊頻率的方...