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Hilbert-Huang变换与大地电磁噪声压制 被引量:105
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作者 汤井田 化希瑞 +2 位作者 曹哲民 任政勇 段圣龙 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2008年第2期603-610,共8页
大地电磁信号具有非线性、非平稳、非最小相位特征,不符合以Fourier变换为基础的传统功率谱估计的基本要求.Hilbert-Huang变换是近年发展起来的处理非线性、非平稳信号的完全局部时频分析方法.本文在简要介绍Hilbert-Huang变换基本原理... 大地电磁信号具有非线性、非平稳、非最小相位特征,不符合以Fourier变换为基础的传统功率谱估计的基本要求.Hilbert-Huang变换是近年发展起来的处理非线性、非平稳信号的完全局部时频分析方法.本文在简要介绍Hilbert-Huang变换基本原理与算法基础上,以实际数据分析为例,探讨了它在大地电磁信号处理及噪声压制中的应用.提出利用Hilbert时-频能量谱对大地电磁信号进行时段筛选,以提高信号品质,增强数据处理的质量和资料的可解释性.利用经验模态分解方法及其多尺度滤波特征,可以有效地分析MT信号中的噪声分布特征,并进行干扰压制. 展开更多
关键词 hilberthuang变换 经验模态分解 固有模态函数 大地电磁 噪声压制
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抑制EMD端点效应方法的研究 被引量:54
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作者 许宝杰 张建民 +1 位作者 徐小力 李建伟 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期196-200,共5页
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... 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. 展开更多
关键词 hilbert-huang变换 经验模态分解(EMD) 端点效应
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基于希尔伯特-黄变换的变压器铁心振动特性分析 被引量:50
3
作者 熊卫华 赵光宙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期9-13,共5页
变压器铁心振动与铁心紧固状况、绝缘层损伤程度密切相关。利用希尔伯特?黄变换对非平稳信号的敏感性,提出一种可有效提取故障特征的铁心振动在线监测方法。对铁心振动信号进行经验模态分解,自适应地获得本征模态函数,继而对每组本征模... 变压器铁心振动与铁心紧固状况、绝缘层损伤程度密切相关。利用希尔伯特?黄变换对非平稳信号的敏感性,提出一种可有效提取故障特征的铁心振动在线监测方法。对铁心振动信号进行经验模态分解,自适应地获得本征模态函数,继而对每组本征模态函数进行希尔伯特变换,得到了表征铁心振动信号时频变化的三维希尔伯特能量谱及边界谱,揭示了正常运行和隐含故障的铁心振动特征,为变压器的早期故障诊断奠定了坚实的基础。 展开更多
关键词 铁心 振动 希尔伯特-黄变换
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Hilbert-Huang变换与大地电磁信号的时频分析 被引量:28
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作者 汤井田 蔡剑华 +1 位作者 任政勇 化希瑞 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1399-1405,共7页
将Hilbert-Huang变换引入大地电磁信号的时频分析中,介绍HHT(Hilbert-Huang transform)时频分析原理及方法,给出仿真信号的经验模态分解及其时频分布,并对实测大地电磁信号进行HHT时频处理与剖析。研究结果表明:Hilbert能量谱随时频的... 将Hilbert-Huang变换引入大地电磁信号的时频分析中,介绍HHT(Hilbert-Huang transform)时频分析原理及方法,给出仿真信号的经验模态分解及其时频分布,并对实测大地电磁信号进行HHT时频处理与剖析。研究结果表明:Hilbert能量谱随时频的具体分布具有很强的非稳态动态变换时频刻画能力;时频谱的时间、频率分辨率不受Heisenberg测不准原理的限制,且其时间、频率分辨率都很高,有很好的时频聚集性;HHT方法能用于描述大地电磁信号的非线性时变特征,是大地电磁信号时频分析的有效工具。 展开更多
关键词 hilbert-huang变换 经验模态分解 大地电磁信号 时频分析
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基于希尔伯特黄变换的刀具磨损特征提取 被引量:25
5
作者 孙惠斌 牛伟龙 王俊阳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期158-164,182,共8页
概述了希尔伯特黄变换(HHT)的基本理论和算法,对信号经过经验模态分解(EMD)后得到的固有模态函数(IMF)求取振幅均值,差值筛选出与刀具磨损相关的IMF分量,并对单分量固有模态函数求取边际谱,获取边际谱最大幅值点,建立他们与刀具磨损之... 概述了希尔伯特黄变换(HHT)的基本理论和算法,对信号经过经验模态分解(EMD)后得到的固有模态函数(IMF)求取振幅均值,差值筛选出与刀具磨损相关的IMF分量,并对单分量固有模态函数求取边际谱,获取边际谱最大幅值点,建立他们与刀具磨损之间的映射关系,进行特征提取,将其作为神经网络的输入特征向量,结合希尔伯特三维时频谱进行刀具磨损状态的判断。研究结果证明,该方法可以作为刀具磨损监测中信号特征提取的一种简单和可靠的方法。 展开更多
关键词 希尔伯特黄变换 小波去噪 固有模态函数 希尔伯特谱 边际谱
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基于Hilbert-Huang变换的煤矸声波信号分析 被引量:22
6
作者 张艳丽 张守祥 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期165-168,共4页
基于Hilbert—Huang变换技术,对综采工作面上采集的煤和矸石振动声波信号进行了经验模态分解(EMD)和Hilbert谱分析,得到顶煤下落和煤矸混放2种情况下声波信号的频率和幅值特征,即顶煤下落产生的声波信号主要集中在400—600Hz范围... 基于Hilbert—Huang变换技术,对综采工作面上采集的煤和矸石振动声波信号进行了经验模态分解(EMD)和Hilbert谱分析,得到顶煤下落和煤矸混放2种情况下声波信号的频率和幅值特征,即顶煤下落产生的声波信号主要集中在400—600Hz范围内;当有矸石出现,即煤矸混放时,声波信号中还出现了比较强的高频信号成分(1000~2800Hz),而因为煤矸混放,放煤量降低,其400~600Hz频率范围内的信号成分减弱。煤矸声波信号的上述特征可用于煤矸界面的识别。 展开更多
关键词 hilberthuang变换 煤矸声波信号 经验模态分解 hilbert
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转子碰摩故障振动时频特征的实验研究 被引量:15
7
作者 胡爱军 安连锁 唐贵基 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期482-486,共5页
通过转子实验台模拟了转子局部碰摩、全周碰摩故障,基于Hilbert-Huang变换(HHT)给出了不同条件下碰摩故障振动信号时频分布特征。结果表明,基于HHT的时频分析方法能在局部碰摩故障发生的早期作出准确诊断;时频图上高频成分的频率调制现... 通过转子实验台模拟了转子局部碰摩、全周碰摩故障,基于Hilbert-Huang变换(HHT)给出了不同条件下碰摩故障振动信号时频分布特征。结果表明,基于HHT的时频分析方法能在局部碰摩故障发生的早期作出准确诊断;时频图上高频成分的频率调制现象是区分全周碰摩与局部碰摩的重要特征;基于HHT的时频分析方法比传统的频谱分析更准确地反映出碰摩故障的特征,为此类故障的预报与诊断提供了依据。 展开更多
关键词 能源与动力工程 旋转机械 碰摩故障 hilbert-huang变换 时频分析
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HHT与RBF神经网络在离心泵故障振动信号处理中的应用 被引量:16
8
作者 周云龙 洪君 赵鹏 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期84-87,共4页
根据离心泵故障振动信号的特点,提出了一种Hilbert-Huang变换(HHT)和径向基(RBF)神经网络相结合的离心泵振动信号故障诊断新方法。首先,将离心泵振动信号时间序列数据经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD),然后经过Hilbe... 根据离心泵故障振动信号的特点,提出了一种Hilbert-Huang变换(HHT)和径向基(RBF)神经网络相结合的离心泵振动信号故障诊断新方法。首先,将离心泵振动信号时间序列数据经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD),然后经过Hilbert-Huang变换获得各模态(Intrinsic Mode Functions,简称IMF)的能量,并以“能量比”为元素,利用能量比构造离心泵振动信号的特征向量可以很好刻画不同振动故障信息;应用RBF神经网络建立了从特征向量到故障模式之间的映射实现故障的诊断,对于离心泵的正常状态、质量不平衡、转子不对中和基础松动故障具有很高的诊断率。实验研究结果表明,该方法可以有效地对离心泵振动信号进行诊断。 展开更多
关键词 离心泵 Hilbeft—huang RBF神经网络 故障诊断
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希尔伯特-黄变换在海底大地电磁测深数据处理中的应用 被引量:13
9
作者 于彩霞 魏文博 +4 位作者 景建恩 叶高峰 张帆 赵文轲 毛星 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2010年第3期1046-1056,共11页
海水运动产生的电磁场,是海底大地电磁探测数据中的主要噪声之一,影响了数据处理与解释的精度.为提高海底MT探测的应用效果,本文在海底MT信号处理中引入HHT时频分析方法.结合海底MT噪声的特点与海底MT信号的特性,对南海实测数据进行分析... 海水运动产生的电磁场,是海底大地电磁探测数据中的主要噪声之一,影响了数据处理与解释的精度.为提高海底MT探测的应用效果,本文在海底MT信号处理中引入HHT时频分析方法.结合海底MT噪声的特点与海底MT信号的特性,对南海实测数据进行分析,通过对比去噪前后信号的Hilbert时-频谱和边际谱,表明利用经验模态分解及其多尺度滤波特性,能够有效压制海水运动产生的电磁噪声.经HHT去噪后的测深曲线在一定程度上有所改善,仍存在"飞点"现象;再结合Robust估计,明显改善海底大地电磁探测数据质量,得到满意的观测结果. 展开更多
关键词 HHT 经验模态分解 hilbert边际谱 海底大地电磁 噪声压制
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基于希尔伯特-黄变换的非一致性洪水频率计算方法——以西江大湟江口站为例 被引量:14
10
作者 谢平 李析男 +2 位作者 许斌 谭莹莹 刘宇 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期85-93,共9页
西江流域由于大量兴建堤防工程而导致天然河道洪水槽蓄关系发生了改变,进而使得洪水序列失去了一致性。针对西江洪水归槽问题,提出基于希尔伯特-黄变换的非一致性洪水频率计算方法,该方法假设非一致性年最大流量序列由非一致的确定性成... 西江流域由于大量兴建堤防工程而导致天然河道洪水槽蓄关系发生了改变,进而使得洪水序列失去了一致性。针对西江洪水归槽问题,提出基于希尔伯特-黄变换的非一致性洪水频率计算方法,该方法假设非一致性年最大流量序列由非一致的确定性成分和相对一致的随机性成分两部分组成。将该方法应用于西江大湟江口站,结果表明:(1)1953-2008年最大流量序列经Hurst系数变异分析方法诊断为中变异,说明该序列不满足一致性的要求;(2)同频率同重现期情况下,过去、现状和未来三个时期的最大流量呈增长趋势;(3)Cv在过去(1953年)、现状(2008年)和未来(2015年)三个时期的评价结果为:0.334、0.257、0.25,呈减小趋势,说明年最大流量在多年情况下变化浮动减弱,洪峰流量趋于稳定波动。(4)浔江堤防大湟江口站现有堤坝的防洪标准在过去能达到10年一遇的防洪标准,但现状和未来达不到10 a一遇的要求;(5)典型洪水重现期呈逐年缩短的趋势;(6)相同区间范围内的洪水,过去、现状和未来条件下的洪水发生的概率呈增加趋势。 展开更多
关键词 洪水 频率计算 非一致性 希尔伯特-黄变换 西江大湟江口站
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Hilbert-Huang变换与ELF信号处理 被引量:11
11
作者 白大为 底青云 +2 位作者 王光杰 李帝铨 程辉 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2009年第3期1032-1038,共7页
Hilbert-uang变换(HHT)是近年出现的一种自适应的非平稳、非线性信号处理方法,该方法迄今已在许多非线性、非平稳信号处理的研究领域得到了很好的应用.本文简要介绍了Hilbert-Huang变换的基本实现原理与算法基础,通过仿真信号验证了该... Hilbert-uang变换(HHT)是近年出现的一种自适应的非平稳、非线性信号处理方法,该方法迄今已在许多非线性、非平稳信号处理的研究领域得到了很好的应用.本文简要介绍了Hilbert-Huang变换的基本实现原理与算法基础,通过仿真信号验证了该方法的有效性,并以实际数据为例,探讨了它在极低频(ELF)信号处理及噪声压制方面的应用.利用Hilberr-Huang变换对ELF信号进行频率域滤波,可以对噪声进行有效压制,从而提取已知频率的电磁信号,极大地提高信号质量. 展开更多
关键词 hilbert-huang变换 ELF信号 频率域滤波 噪声压制
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半主动电涡流单摆式调谐质量阻尼器减震性能研究 被引量:13
12
作者 王梁坤 施卫星 +1 位作者 周颖 章仪青 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期184-190,共7页
为了提高传统的调谐质量阻尼器(TMD)对建筑结构的减震效果,提出了一种可实时调整频率和阻尼的半主动电涡流单摆式调谐质量阻尼器(SAEC-PTMD)。由Hilbert-Huang变换(HHT)识别结构的瞬时频率,通过基于HHT的控制算法实时调节SAEC-PTMD的摆... 为了提高传统的调谐质量阻尼器(TMD)对建筑结构的减震效果,提出了一种可实时调整频率和阻尼的半主动电涡流单摆式调谐质量阻尼器(SAEC-PTMD)。由Hilbert-Huang变换(HHT)识别结构的瞬时频率,通过基于HHT的控制算法实时调节SAEC-PTMD的摆长进行频率的调节。研究并拟合了电涡流有效阻尼系数与磁导间距之间的关系,通过基于线性二次型高斯(LQG)的控制算法实时调节磁导间距,以实时调节阻尼系数。为了验证SAEC-PTMD对建筑结构的减震效果,对一单自由度结构模型在地震激励下的震动响应进行数值模拟。数值模拟中,采用一经优化设计的被动TMD (PTMD)作为对比,并考虑由主结构的累积损伤引起自身频率下降而造成PTMD的失调效应。以主结构的加速度和位移时程峰值、整体均方根值及其加速度和位移反应谱作为评价指标,评估了SAEC-PTMD在结构发生损伤前后对PTMD的改良效果。数值模拟结果表明,在结构发生损伤前后,SAEC-PTMD均比经优化设计的PTMD具有更好的减震效果。 展开更多
关键词 半主动电涡流单摆式调谐质量阻尼器 电涡流阻尼 hilbert-huang变换 线性二次型高斯 减震性能
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城轨车辆牵引过程对配电网电能质量的影响分析 被引量:11
13
作者 王小君 巩超 +3 位作者 和敬涵 李长城 张金国 吉荔 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期81-87,共7页
针对以谐波电流95%概率值和电压短时闪变值为指标的城轨电能质量传统评估方法时间粒度大的问题,提出基于小波包变换预处理的改进Hilbert-Huang变换(WPT-HHT)方法分析车辆牵引过程谐波电流时变特性。利用小波包变换的分频特性对检测信号... 针对以谐波电流95%概率值和电压短时闪变值为指标的城轨电能质量传统评估方法时间粒度大的问题,提出基于小波包变换预处理的改进Hilbert-Huang变换(WPT-HHT)方法分析车辆牵引过程谐波电流时变特性。利用小波包变换的分频特性对检测信号进行预处理,避免了经验模态分解出现模态混叠的问题;分析了检测信号频率波动对瞬时电压d-q分解法计算精度的影响,推导了频率波动情况下的误差公式。采用瞬时电压d-q分解法提取车辆牵引过程网侧电压闪变包络线。对北京地铁一号线某牵引变电站24 h实测录波数据进行了算例分析,结果表明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 城市轨道交通 小波包变换 hilbert-huang变换 时变特性 瞬时d-q分解 电压闪变包络线 牵引 电能质量 谐波分析
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机电系统非平稳振动信号分析方法的研究 被引量:6
14
作者 李建伟 许宝杰 《北京机械工业学院学报》 2004年第3期1-6,共6页
为了在非平稳状态下的机电系统故障诊断及趋势预测中合理地选择信号分析方法,对短时傅立叶变换、小波分析和希尔波特-黄变换这3种分析非平稳信号较为有效的方法进行了研究。通过对一个仿真典型信号的分析结果进行比较,验证了3种方法的... 为了在非平稳状态下的机电系统故障诊断及趋势预测中合理地选择信号分析方法,对短时傅立叶变换、小波分析和希尔波特-黄变换这3种分析非平稳信号较为有效的方法进行了研究。通过对一个仿真典型信号的分析结果进行比较,验证了3种方法的有效性和各自特点,并分析了产生差异的原因,探讨了它们各自适合的应用场合。 展开更多
关键词 非平稳信号 短时傅立叶变换 信号分析方法 仿真 小波分析 验证 状态 振动信号分析 机电系统 故障诊断
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基于Hilbert谱的结构动力响应非线性特征分析 被引量:8
15
作者 吴琛 周瑞忠 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第14期70-76,共7页
介绍了Hilbert-Huang变换的原理和波内调制的概念,对比了地震动作用下单自由度和多自由度结构的线性体系与三线性刚度退化体系绝对加速度响应的Hilbert幅值谱、能量谱,分析系统进入非线性力学状态的重要标志。结果表明:"频带展宽&q... 介绍了Hilbert-Huang变换的原理和波内调制的概念,对比了地震动作用下单自由度和多自由度结构的线性体系与三线性刚度退化体系绝对加速度响应的Hilbert幅值谱、能量谱,分析系统进入非线性力学状态的重要标志。结果表明:"频带展宽"和"优势频率漂移"是体系动力响应非线性力学行为的两个重要标志。线性体系加速度响应的能量集中在自振频率附近的窄小频带内;而三线性刚度退化体系由于波内调制的原因使Hilbert能量谱频带展宽。并且,能量谱的优势频率受体系屈服频率和开裂频率的影响向低频漂移。在短周期结构中,频带展宽和优势频率漂移较显著,而在长周期结构中表现不明显。 展开更多
关键词 hilbert-huang变换 波内调制 三线性刚度退化 频带展宽 优势频率漂移
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基于希尔伯特变换结构模态参数识别 被引量:8
16
作者 范兴超 纪国宜 《噪声与振动控制》 CSCD 2014年第3期52-56,共5页
应用HHT方法对GARTEUR飞机模型模态参数进行识别,通过采用多通带滤波器对信号进行滤波,较好的解决模态混叠问题,采用NExT法对信号预处理,由EMD分解获得较准确的各阶固有模态函数分量(IMF),在EMD分解中使用镜像延拓方法对极值点进行处理... 应用HHT方法对GARTEUR飞机模型模态参数进行识别,通过采用多通带滤波器对信号进行滤波,较好的解决模态混叠问题,采用NExT法对信号预处理,由EMD分解获得较准确的各阶固有模态函数分量(IMF),在EMD分解中使用镜像延拓方法对极值点进行处理来抑制端点效应,然后将分解得到的IMF分量进行希尔伯特变换并结合ITD法识别出各阶固有频率和阻尼比。最后对悬臂梁进行数值仿真模拟,并将模态参数识别结果和理论值进行对比,并运用此方法进一步识别GARTEUR飞机模型固有模态参数。 展开更多
关键词 振动与波 模态参数识别 hilbert-huang变换 模态阻尼比 镜像延拓
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基于Hilbert谱图特征的转子故障智能诊断 被引量:6
17
作者 谭真臻 陈果 孙丽萍 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第9期1177-1181,共5页
提出一种基于Hilbert谱图特征的转子故障智能诊断方法。首先,通过希尔伯特-黄变换(HHT)得到反映故障信号特征的Hilbert谱;然后,利用主成分分析(PCA)对故障信号的Hilbert谱进行特征提取;最后,对得到的特征数据使用野点检测进行分类,并用... 提出一种基于Hilbert谱图特征的转子故障智能诊断方法。首先,通过希尔伯特-黄变换(HHT)得到反映故障信号特征的Hilbert谱;然后,利用主成分分析(PCA)对故障信号的Hilbert谱进行特征提取;最后,对得到的特征数据使用野点检测进行分类,并用粒子群优化算法,自适应获得野点检测最优参数,实现转子故障的智能诊断。使用ZT-3型转子故障试验台实验数据对此方法进行了验证,并与传统频谱特征分类结果进行比较,结果表明了此方法的正确性。 展开更多
关键词 希尔伯特-黄变换 hilbert 主成分分析 野点检测 粒子群算法
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基于EMD分解与小波包的滚动轴承故障诊断 被引量:5
18
作者 赵协广 戴炬 《轴承》 北大核心 2009年第7期36-37,44,共3页
针对滚动轴承故障信号分析中的问题,提出了将Hilbert-Huang变换和小波包分析相结合的滚动轴承故障诊断新方法,实测信号分析表明,该方法能有效地对滚动轴承故障信号进行检测。
关键词 滚动轴承 故障诊断 小波包 EMD hilbert-huang变换
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基于Hilbert-Huang变换的发动机振动信号特征提取 被引量:5
19
作者 郝大海 《兵工自动化》 2007年第12期81-83,共3页
基于Hilbert-Huang变换与小波分析相结合的故障特征提取方法,先利用小波分析方法将缸盖振动分解在低、中、高三个频段,然后对各个频段的信号进行EMD分解,对得到的IMF分量做Hilbert变换,得到各个频段的Hilbert谱。再根据发动机冲击响应... 基于Hilbert-Huang变换与小波分析相结合的故障特征提取方法,先利用小波分析方法将缸盖振动分解在低、中、高三个频段,然后对各个频段的信号进行EMD分解,对得到的IMF分量做Hilbert变换,得到各个频段的Hilbert谱。再根据发动机冲击响应的特点,将Hilbert谱沿频率轴积分,然后在时间-幅值平面上投影成二维的频带能量分布图,突出故障信息。实例表明,通过各频段、各冲击响应能量分布的变化,可实现故障的判断和定位。 展开更多
关键词 hilberthuang变换 发动机 振动信号 特征提取
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HHT方法在结构模态参数识别中的改进 被引量:7
20
作者 祁泉泉 辛克贵 +1 位作者 杜运兴 崔定宇 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期13-18,共6页
在Hilbert-Huang变换(HHT)的基础上,采用ChebyshevⅠ类带通滤波器对测量响应进行滤波,使得经EMD分解得到的固有模态函数(IMF)包含所有需要的模态,解决了模态混淆问题;采用去端点法预处理模态响应的相位和幅值,进行线性最小二乘法拟合,... 在Hilbert-Huang变换(HHT)的基础上,采用ChebyshevⅠ类带通滤波器对测量响应进行滤波,使得经EMD分解得到的固有模态函数(IMF)包含所有需要的模态,解决了模态混淆问题;采用去端点法预处理模态响应的相位和幅值,进行线性最小二乘法拟合,解决了端点效应问题;并推导了如何利用HHT识别比例阻尼结构体系的振型,获得了结构的各阶模态参数.分别通过4自由度数值试验和4自由度实验室框架结构试验说明了本文算法的有效性. 展开更多
关键词 模态参数识别 hilbert-huang变换 ChebyshevⅠ类滤波器 模态混淆 端点问题
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