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混沌时间序列分析中的相空间重构技术综述 被引量：86
1
作者 陈铿 韩伯棠 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2005年第4期67-70,共4页
本文对混沌时间序列分析中的相空间重构技术进行了分析和评价,总结了国内外学者的研究进展,并展望了未来的研究方向。
关键词 混沌时间序列分析 相空间重构 技术综述 重构技术 研究进展 研究方向 国内外
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混沌时间序列相空间重构参数的选取方法 被引量：67
2
作者 王海燕 盛昭瀚 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 2000年第5期113-117,共5页
对混沌时间序列相空间重构中最佳延迟时间间隔和嵌入维数的选取方法作了综述 ,提出了同时考虑这 2个参数选取的重构展开虚假邻点法以及预测误差最小法 。
关键词 混沌时间序列 相空间重构 延尺时间间隔 嵌入维数 动力系统
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混沌时间序列重构相空间参数选取研究 被引量：86
3
作者 张淑清 贾健 +1 位作者 高敏 韩叙 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期1576-1582,共7页
基于重构相空间的延迟时间和嵌入维数这两个参数的选取不相关的观点,提出用互信息函数法确定延迟时间后,用CAO方法来确定嵌入维数的新思路.通过对几种典型的混沌动力学系统的数值验证,结果表明该方案能够确定出相空间重构的有效延迟时... 基于重构相空间的延迟时间和嵌入维数这两个参数的选取不相关的观点,提出用互信息函数法确定延迟时间后,用CAO方法来确定嵌入维数的新思路.通过对几种典型的混沌动力学系统的数值验证,结果表明该方案能够确定出相空间重构的有效延迟时间和最佳嵌入维数.该方法能够从时间序列中有效地重构原系统的相空间,是混沌信号识别的一种有效途径. 展开更多
关键词 混沌相空间重构 互信息函数 CAO方法 嵌入维数
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上证指数的混沌特性分析 被引量：30
4
作者 叶中行 杨利平 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期129-132,共4页
通过计算得到上证指数的最大李雅普诺夫（Ｌｙａｐｕｎｏｖ）指数为正值，表明上证指数具有混沌特性．通过上证指数的相关积分关于相空间维数的数值计算发现，当相空间维数大于１０以后，相关积分趋于平稳，从而确定上证指数的嵌入维数... 通过计算得到上证指数的最大李雅普诺夫（Ｌｙａｐｕｎｏｖ）指数为正值，表明上证指数具有混沌特性．通过上证指数的相关积分关于相空间维数的数值计算发现，当相空间维数大于１０以后，相关积分趋于平稳，从而确定上证指数的嵌入维数约为１１，这时对应的相关积分可以看作为它的分数维，约等于１．１． 展开更多
关键词 上证指数 李雅普诺夫指数 相关积分 混沌特性
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混沌信号与噪声 被引量：22
5
作者 龚云帆 徐健学 《信号处理》 CSCD 1997年第2期112-118,125,共8页
本文通过三种方法分别研究了Lorenz模型和高斯白噪声，获得了混沌信号和噪声在这些方法下的不同表现特征。提出了根据关联维数（correlationdimension）判断降噪效果的方法，并进一步探讨了采用主分量分析（principalcomponentanalysis... 本文通过三种方法分别研究了Lorenz模型和高斯白噪声，获得了混沌信号和噪声在这些方法下的不同表现特征。提出了根据关联维数（correlationdimension）判断降噪效果的方法，并进一步探讨了采用主分量分析（principalcomponentanalysis）确定嵌入维数（embeddingdimension）和去除混沌信号中噪声的可行性。最后得出结论：主分量分析用于确定嵌入维数和降低混沌信号中的噪声是不合适的。 展开更多
关键词 相空间重构 混沌信号 噪声 关联维数 FFT
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基于多嵌入维数的风力发电功率组合预测模型 被引量：23
6
作者 王丽婕 冬雷 +2 位作者 胡国飞 高爽 廖晓钟 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期577-580,586,共5页
为了减小混沌系统的重构参数对预测结果的影响,提出了基于多嵌入维数的风力发电功率组合预测模型.分别使用线性加权算法和神经网络算法对单一的基于相空间重构的神经网络模型进行组合,既综合了各嵌入维数下的信息,又将各维数下的预测偏... 为了减小混沌系统的重构参数对预测结果的影响,提出了基于多嵌入维数的风力发电功率组合预测模型.分别使用线性加权算法和神经网络算法对单一的基于相空间重构的神经网络模型进行组合,既综合了各嵌入维数下的信息,又将各维数下的预测偏差进行融合,从而有效提高了预测精度.通过对黑龙江富锦风电场的功率时间序列进行验证,证实了该组合模型的有效性,神经网络非线性组合算法的预测误差小于7%. 展开更多
关键词 风电功率预测 嵌入维数 相空间重构 线性加权组合 神经网络组合
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对水文时间序列混沌特征参数估计问题的讨论 被引量：21
7
作者 王文 许武成 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期609-616,共8页
水文过程到底是不是低维混沌过程一直是个有争议的问题。相关文献在混沌特征参数估计中存在不少问题,包括:时延量估计的主观性很强,不同研究者的估计值差别很大;在关联维估计中,很多研究者有意无意地忽略了一个基本原则,即只有在关联维... 水文过程到底是不是低维混沌过程一直是个有争议的问题。相关文献在混沌特征参数估计中存在不少问题,包括:时延量估计的主观性很强,不同研究者的估计值差别很大;在关联维估计中,很多研究者有意无意地忽略了一个基本原则,即只有在关联维估计图上存在明确的标度区的情况下才能准确判断存在有限关联维;很多研究者在计算水文时间序列的关联维时仍采用原始的G-P计算公式,而没有采用Theiler提的修正公式,从而可能误将相点在时序上的相关性当做一种状态空间几何特征,造成关联维估计错误;国内相关研究中还普遍存在序列长度偏短的问题,对这些问题进行了讨论并给出了相应的结论。 展开更多
关键词 水文时间序列 混沌特性 关联维 嵌入维数 流量过程
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基于高斯过程回归的网络流量预测模型 被引量：23
8
作者 李振刚 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第5期1251-1254,共4页
针对传统网络流量预测精度低难题,为了获得理想的网络流量预测结果,提出一种基于高斯过程回归(GPR)的网络流量预测模型。该模型首先计算延迟时间和嵌入维数,构建高斯过程回归的学习样本;然后采用高斯过程回归对网络流训练集进行学习,并... 针对传统网络流量预测精度低难题,为了获得理想的网络流量预测结果,提出一种基于高斯过程回归(GPR)的网络流量预测模型。该模型首先计算延迟时间和嵌入维数,构建高斯过程回归的学习样本;然后采用高斯过程回归对网络流训练集进行学习,并采用入侵杂草优化对高斯过程回归的参数进行优化;最后采用经典的网络流量测试集对该模型性能进行实验测试。实验结果表明,高斯过程回归模型提高了网络流量的预测精度。 展开更多
关键词 网络流量 高斯过程回归 入侵杂草优化 延迟时间 嵌入维数
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关联维数计算的分析研究 被引量：12
9
作者 于青 《天津理工学院学报》 2004年第4期60-62,共3页
本文从理论上分析了关联维数的计算方法,研究了实测数据采样序列的长度、采样序列的自相关性及附加噪声等因素对关联维数计算的影响,并给出实际算例.
关键词 混沌吸引子 分维数 关联维数 关联积分 嵌入维数
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相空间重构中最优滞时的确定 被引量：14
10
作者 王军 石炎福 余华瑞 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 2001年第2期47-51,共5页
针对混沌理论的相空间重构技术中 ,自相关函数法和互信息函数法在确定延迟时间时存在的不足 ,提出了根据不同嵌套维下的混沌吸引子所包含的信息量Shannon熵随延迟时间 τ的变化情况 ,来确定不同嵌套维下重构混沌吸引子的最优滞时 ,这种... 针对混沌理论的相空间重构技术中 ,自相关函数法和互信息函数法在确定延迟时间时存在的不足 ,提出了根据不同嵌套维下的混沌吸引子所包含的信息量Shannon熵随延迟时间 τ的变化情况 ,来确定不同嵌套维下重构混沌吸引子的最优滞时 ,这种方法把物理问题转化为纯几何问题。 展开更多
关键词 混沌吸引子 延迟时间 嵌套维 Shannon熵 相空间重构 最优滞时 流化床
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基于小波及非线性预测的轴承故障诊断方法 被引量：21
11
作者 张景超 张金敏 +2 位作者 张淑清 刘永富 李璧名 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期127-131,共5页
在非线性时间序列预测研究的基础上,提出非线性预测效果的特征提取方法。首先对采集到的足够长轴承数据采用小波变换进行消噪处理及边界延拓,使其满足预测需要的无限长、无噪声的条件,这样延迟时间取任意值均能重构原系统相空间;然后采... 在非线性时间序列预测研究的基础上,提出非线性预测效果的特征提取方法。首先对采集到的足够长轴承数据采用小波变换进行消噪处理及边界延拓,使其满足预测需要的无限长、无噪声的条件,这样延迟时间取任意值均能重构原系统相空间;然后采用基于可预测性的选取嵌入维数的方法确定轴承各种状态信号的嵌入维数,进行相空间重构。应用实验结果表明:该方法提取的特征值能明显地区分轴承各种状态信号,且对数据分段长度的稳定性好,可以作为识别轴承故障的一种新途径。 展开更多
关键词 轴承故障 小波消噪 非线性预测 嵌入维数 特征提取 故障识别
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基于混沌理论的铁路客货运量预测研究 被引量：16
12
作者 朱子虎 翁振松 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1-7,共7页
应用混沌理论的相空间重构方法,分析与铁路运量相关的12组时间序列,分别计算它们的嵌入延迟时间、嵌入维数、关联维数、最大Lyapunov指数等混沌统计量,并以此为依据判断12组时间序列的混沌特性。结果显示:铁路客货运量及周转量不具有混... 应用混沌理论的相空间重构方法,分析与铁路运量相关的12组时间序列,分别计算它们的嵌入延迟时间、嵌入维数、关联维数、最大Lyapunov指数等混沌统计量,并以此为依据判断12组时间序列的混沌特性。结果显示:铁路客货运量及周转量不具有混沌特性,对应的4组时间序列不是混沌的;铁路客货运量、周转量的增量及增长率都具有明显的混沌特性,它们对应的8组时间序列是混沌的。在识别是否混沌的基础上,应用基于最大Lyapunov指数预测方法,对铁路客货运量、周转量进行预测检验及预测结果分析。 展开更多
关键词 铁路运量预测 混沌理论 相空间重构 时间延迟 嵌入维数 最大LYAPUNOV指数
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确定相空间重构嵌入维数的研究 被引量：12
13
作者 刘树勇 朱石坚 俞翔 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期374-381,共8页
由于相空间重构是船舶机械系统混沌振动识别的重要基础,研究了确定相空间重构嵌入维数的新方法.首先应用相空间局部流形变化最小原理和互信息方法计算重构延迟时间,在此基础上提出无阈值计算嵌入维数方法.在嵌入维数过低的情况下,吸引... 由于相空间重构是船舶机械系统混沌振动识别的重要基础,研究了确定相空间重构嵌入维数的新方法.首先应用相空间局部流形变化最小原理和互信息方法计算重构延迟时间,在此基础上提出无阈值计算嵌入维数方法.在嵌入维数过低的情况下,吸引子被压缩,在低维空间中产生了伪邻点,随着维数的增加,邻近点对之间的距离逐渐增大,伪邻点数逐步减小.研究发现吸引子上邻近点之间距离的变化速度随嵌入维数增加并不是无限增大,而是受一定条件的限制.通过定义指标G对邻近点对的演化行为进行定量刻画,当嵌入维数达到某一特定值时,G曲线趋向于饱和,吸引子结构最为有序,因而所对应的嵌入维数为最小嵌入维数.该方法在计算过程中不需要选择阈值,因而更具有客观性.通过对Lorenz以及Henon系统产生的混沌数据进行分析,证实了该方法的有效性,同时研究了数据长度、噪声以及延迟时间对该方法的影响. 展开更多
关键词 混沌识别 吸引子 相空间重构 嵌入维数
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褐飞虱发生的一维时间序列相空间重构及混沌吸引子维数的确定 被引量：13
14
作者 马飞 丁宗泽 +1 位作者 沈龙元 程遐年 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1542-1548,共7页
利用我国长江流域的吴县 1 979～ 1 990年及太湖地区农科所 1 986～ 1 998年 6～ 1 1月份褐飞虱田间发生时间序列资料 ,将褐飞虱发生的一维时间序列拓展到多维相空间中去。研究结果表明 :(1 )我国长江流域短期褐飞虱发生演化 ,在相空间... 利用我国长江流域的吴县 1 979～ 1 990年及太湖地区农科所 1 986～ 1 998年 6～ 1 1月份褐飞虱田间发生时间序列资料 ,将褐飞虱发生的一维时间序列拓展到多维相空间中去。研究结果表明 :(1 )我国长江流域短期褐飞虱发生演化 ,在相空间中存在吸引子 ,并具有分维结构 ,其维数分别是 1 .6和 0 .68,为混沌吸引子 (或奇异吸引子 ) ;(2 )就我国长江流域褐飞虱发生的短期变化而言 ,为了能在多维相空间支撑上述奇怪吸引了 ,最好选取 4个变量或建立最低为 展开更多
关键词 褐飞虱 相空间 混沌 混沌吸引子 嵌入维 关联维数 虫害发生 时间序列
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基于时频特征的光纤周界入侵振动信号识别与定位 被引量：13
15
作者 朱程辉 王建平 +2 位作者 李奇越 左冬森 李帷韬 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期301-309,共9页
针对光纤周界安防系统入侵信号的非线性、非平稳性和间歇性等特点,提出了一种时域与频域特征相结合的方法,对光纤周界安防系统入侵振动信号进行识别与定位。采用计算嵌入维数方法,确定信号的最小分帧长度,因而能够较好地保留信号时间序... 针对光纤周界安防系统入侵信号的非线性、非平稳性和间歇性等特点,提出了一种时域与频域特征相结合的方法,对光纤周界安防系统入侵振动信号进行识别与定位。采用计算嵌入维数方法,确定信号的最小分帧长度,因而能够较好地保留信号时间序列内在的动力学特性;提出了对入侵振动信号两级判定识别方法,利用短时能量和短时平均过零率特征来判断是否有振动信号产生,依据振动信号各层小波系数的能量分布特点来识别入侵信号,该方法有效地降低了周界安防系统的漏识率和误识率;为提高入侵信号定位的准确性,采用小波域贝叶斯自适应阈值对入侵信号作降噪处理,将重建的信号转换到频率域来确定入侵信号的位置。通过实验验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 传感器 信号处理 光纤周界系统 时频特征 嵌入维数 贝叶斯阈值
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基于改进的G-P算法的相空间嵌入维数选择 被引量：11
16
作者 高俊杰 王豪 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第9期107-110,共4页
对混沌时间序列相空间重构中嵌入维数的选择进行了研究,针对饱和关联维数算法(G-P算法)存在的四点不足,提出了一种计算最佳嵌入维数的改进算法。通过对邻域半径区间的自适应选择,采用均匀变化步长的方式;对无标度区间利用基于BDS统计限... 对混沌时间序列相空间重构中嵌入维数的选择进行了研究,针对饱和关联维数算法(G-P算法)存在的四点不足,提出了一种计算最佳嵌入维数的改进算法。通过对邻域半径区间的自适应选择,采用均匀变化步长的方式;对无标度区间利用基于BDS统计限定范围的快速自动判定法进行识别,实现了系统维数的自动计算;针对原算法存在的重复运算、繁杂计算问题,从算法原理和程序结构上进行了改良,大大加快求解速率。在理论分析的基础上,用新算法进行试验,仿真结果表明设计的算法对嵌入维数的选择更准确更高效。 展开更多
关键词 混沌 相空间重构 嵌入维数 饱和关联维数法
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改进嵌入维数和时间延迟计算的GP预测算法 被引量：9
17
作者 吕威 王和勇 +1 位作者 姚正安 李磊 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第5期187-190,共4页
改进了混沌系统中的两个重要特征量:嵌入维数和时间延迟的计算,根据计算得出的上述两个参数重构相空间;然后在相空间中作轨迹的线性拟合,选择轨迹中的最近邻点作一次性的预测。提出的算法在相空间中很好地把轨迹的线性拟合与最近邻方法... 改进了混沌系统中的两个重要特征量:嵌入维数和时间延迟的计算,根据计算得出的上述两个参数重构相空间;然后在相空间中作轨迹的线性拟合,选择轨迹中的最近邻点作一次性的预测。提出的算法在相空间中很好地把轨迹的线性拟合与最近邻方法结合起来,解决了现有的时间序列分析和预测算法中主观性太强的缺点,通过对话务量时间序列和太阳黑子时间序列的验证,与其它算法相比,该算法的分析结果稳定而准确、预测精度高、运行时间比较短。 展开更多
关键词 嵌入维数 时间延迟时间序列 分形 最近邻预测
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基于Lyapunov指数的非线性模拟电路故障诊断方法 被引量：7
18
作者 马红光 韩崇昭 +3 位作者 孔祥玉 王国华 许剑锋 朱小菲 《电路与系统学报》 CSCD 2004年第4期71-75,124,共6页
本文介绍一种基于计算最大Lyapunov指数的非线性模拟电路故障诊断方法,它应用混沌方法对一个变周期的多谐振荡器的输出信号进行处理,利用数据替代法生成电路故障数据,借助于小数据量法计算相应的最大Lyapunov指数,将这种混沌特性分析应... 本文介绍一种基于计算最大Lyapunov指数的非线性模拟电路故障诊断方法,它应用混沌方法对一个变周期的多谐振荡器的输出信号进行处理,利用数据替代法生成电路故障数据,借助于小数据量法计算相应的最大Lyapunov指数,将这种混沌特性分析应用于强非线性模拟电路的故障诊断,并对混沌时间序列相空间重构中的延迟时间间隔和嵌入维数的选取方法进行了讨论;结合实例对该方法进行了计算验证。 展开更多
关键词 故障诊断 LYAPUNOV指数 嵌入维 时间延迟
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对脑电相关维数计算中有关参数的探讨 被引量：5
19
作者 杨斯环 杨泰飞 汪昶 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1995年第1期49-52,共4页
应用Ｇｒａｓｓｂｅｒｇｅｒ—Ｐｒｏｃａｃｉａａｌｇｏｒｉｔｈｍ算法，通过点列长度、时间延迟、嵌入维数等参数的变化，对人的８导脑电时间序列的相关维数值的影响进行了研究。结果表明不仅参数的选用是否合理对计算值影响很大，而... 应用Ｇｒａｓｓｂｅｒｇｅｒ—Ｐｒｏｃａｃｉａａｌｇｏｒｉｔｈｍ算法，通过点列长度、时间延迟、嵌入维数等参数的变化，对人的８导脑电时间序列的相关维数值的影响进行了研究。结果表明不仅参数的选用是否合理对计算值影响很大，而且脑电信号不像是一个稳定的混沌吸引子，因此拟用相关维数作为一项客观指标来准确地表示大脑的不同功能状态，几乎是不可能的。 展开更多
关键词 脑电 相关维数 时间延迟 嵌入维数 脑电图
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故障诊断中的混沌参数分析 被引量：9
20
作者 王炳成 任朝晖 闻邦椿 《机床与液压》 北大核心 2010年第23期144-147,共4页
在建立的模拟实际故障的实验装置上采集模拟旋转机械振动故障的信号,运用相空间重构理论,对实测故障信号进行时间序列重构。为使重构相空间能充分地反映系统运动特征,必须恰当地选取时间延迟与嵌入维数。应用互信息函数法确定出不同故... 在建立的模拟实际故障的实验装置上采集模拟旋转机械振动故障的信号,运用相空间重构理论,对实测故障信号进行时间序列重构。为使重构相空间能充分地反映系统运动特征,必须恰当地选取时间延迟与嵌入维数。应用互信息函数法确定出不同故障时间序列时间延迟,应用改进伪近邻法确定最小嵌入维数。在此基础上计算关联维数和李亚谱诺夫指数,以此二参数作为特征量,有利于分析识别故障信号,增强可靠性。为复杂旋转机械故障诊断提供一种识别方法。 展开更多
关键词 时间延迟 嵌入维数 关联维数 李亚谱诺夫指数 故障诊断
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