變分模態(tài)分解及能量熵在地心運(yùn)動(dòng)降噪中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-06-11 06:17
針對(duì)地心運(yùn)動(dòng)時(shí)間序列噪聲種類復(fù)雜,隨機(jī)性強(qiáng),信號(hào)與噪聲難以有效分離等問題,本文采用網(wǎng)平移法對(duì)IGS站周解進(jìn)行解算,得到2012—2018年的地心運(yùn)動(dòng)時(shí)間序列,并提出了一種基于變分模態(tài)分解(VMD)及能量熵的地心運(yùn)動(dòng)時(shí)間序列降噪方法。首先,對(duì)各方向時(shí)間序列進(jìn)行VMD分解,獲得各方向高頻依次到低頻的時(shí)間序列分量;然后,計(jì)算每個(gè)變分模態(tài)分量的能量熵,辨識(shí)出噪聲與信號(hào)的分界,并將信號(hào)分量進(jìn)行重構(gòu),得到降噪后的地心運(yùn)動(dòng)時(shí)間序列;最后,通過與基于EMD和EEMD的降噪方法對(duì)比,從相關(guān)系數(shù)、信噪比、剩余能量百分比、方差貢獻(xiàn)率等參數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)上定量說明該方法對(duì)地心運(yùn)動(dòng)時(shí)間序列降噪表現(xiàn)出更好的降噪效果。
【文章來源】:測(cè)繪通報(bào). 2020,(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
復(fù)合周期序列振幅譜
圖1 復(fù)合周期序列振幅譜由圖5可見,VMD分量能量熵局部最小值在第2個(gè)IMF分量,即噪聲項(xiàng)均取前2個(gè)IMF分量;EMD和EEMD分量能量熵局部最小值均在第1個(gè)IMF分量,即噪聲項(xiàng)均取第1個(gè)IMF分量,對(duì)降噪后序列重構(gòu)。由于仿真試驗(yàn)真值已知,因此對(duì)降噪后重構(gòu)序列采用均方根誤差(RMSE)進(jìn)行精度評(píng)價(jià),結(jié)果見表1。
由圖5可見,VMD分量能量熵局部最小值在第2個(gè)IMF分量,即噪聲項(xiàng)均取前2個(gè)IMF分量;EMD和EEMD分量能量熵局部最小值均在第1個(gè)IMF分量,即噪聲項(xiàng)均取第1個(gè)IMF分量,對(duì)降噪后序列重構(gòu)。由于仿真試驗(yàn)真值已知,因此對(duì)降噪后重構(gòu)序列采用均方根誤差(RMSE)進(jìn)行精度評(píng)價(jià),結(jié)果見表1。圖4 復(fù)合周期序列EEMD分解結(jié)果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]EEMDAN的CORS站高程時(shí)間序列分析方法[J]. 張恒璟,龍安森,文漢江. 測(cè)繪科學(xué). 2020(02)
[2]基于小波變換的CORS高程坐標(biāo)時(shí)序周期性分析與降噪方法研究[J]. 魏冠軍,陳晨,黃逸宇,魏浩林. 全球定位系統(tǒng). 2019(04)
[3]橋梁索塔GPS監(jiān)測(cè)信號(hào)的小波分析[J]. 戴建彪,岳東杰,湯同旭,陳健. 測(cè)繪科學(xué). 2019(09)
[4]基于變分模態(tài)分解和去趨勢(shì)波動(dòng)分析的柴油機(jī)振動(dòng)信號(hào)去噪方法[J]. 任剛,賈繼德,梅檢民,賈翔宇,韓佳佳. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2019(02)
[5]基于VMD算法在地震數(shù)據(jù)時(shí)頻分析中的應(yīng)用[J]. 龍丹,牛聰,周懷來,黃饒,周慰. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2020(01)
[6]基于EMD方法的地心運(yùn)動(dòng)時(shí)間序列分析[J]. 喬靈娜,趙春梅,馬天明. 測(cè)繪通報(bào). 2019(02)
[7]基于改進(jìn)EEMD的GPS多路徑誤差建模與削弱方法研究[J]. 張成龍,劉超,趙興旺,鄧永春. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2018(10)
[8]基于變分模態(tài)分解及能量熵的微震信號(hào)降噪方法[J]. 張杏莉,盧新明,賈瑞生,闞淑婷. 煤炭學(xué)報(bào). 2018(02)
[9]EMD用于GPS時(shí)間序列降噪分析[J]. 張雙成,何月帆,李振宇,侯曉偉,瞿偉,南陽. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2017(12)
[10]我國毫米級(jí)框架實(shí)現(xiàn)與維持發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)[J]. 程鵬飛,成英燕. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2017(10)
本文編號(hào):3223995
【文章來源】:測(cè)繪通報(bào). 2020,(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
復(fù)合周期序列振幅譜
圖1 復(fù)合周期序列振幅譜由圖5可見,VMD分量能量熵局部最小值在第2個(gè)IMF分量,即噪聲項(xiàng)均取前2個(gè)IMF分量;EMD和EEMD分量能量熵局部最小值均在第1個(gè)IMF分量,即噪聲項(xiàng)均取第1個(gè)IMF分量,對(duì)降噪后序列重構(gòu)。由于仿真試驗(yàn)真值已知,因此對(duì)降噪后重構(gòu)序列采用均方根誤差(RMSE)進(jìn)行精度評(píng)價(jià),結(jié)果見表1。
由圖5可見,VMD分量能量熵局部最小值在第2個(gè)IMF分量,即噪聲項(xiàng)均取前2個(gè)IMF分量;EMD和EEMD分量能量熵局部最小值均在第1個(gè)IMF分量,即噪聲項(xiàng)均取第1個(gè)IMF分量,對(duì)降噪后序列重構(gòu)。由于仿真試驗(yàn)真值已知,因此對(duì)降噪后重構(gòu)序列采用均方根誤差(RMSE)進(jìn)行精度評(píng)價(jià),結(jié)果見表1。圖4 復(fù)合周期序列EEMD分解結(jié)果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]EEMDAN的CORS站高程時(shí)間序列分析方法[J]. 張恒璟,龍安森,文漢江. 測(cè)繪科學(xué). 2020(02)
[2]基于小波變換的CORS高程坐標(biāo)時(shí)序周期性分析與降噪方法研究[J]. 魏冠軍,陳晨,黃逸宇,魏浩林. 全球定位系統(tǒng). 2019(04)
[3]橋梁索塔GPS監(jiān)測(cè)信號(hào)的小波分析[J]. 戴建彪,岳東杰,湯同旭,陳健. 測(cè)繪科學(xué). 2019(09)
[4]基于變分模態(tài)分解和去趨勢(shì)波動(dòng)分析的柴油機(jī)振動(dòng)信號(hào)去噪方法[J]. 任剛,賈繼德,梅檢民,賈翔宇,韓佳佳. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2019(02)
[5]基于VMD算法在地震數(shù)據(jù)時(shí)頻分析中的應(yīng)用[J]. 龍丹,牛聰,周懷來,黃饒,周慰. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2020(01)
[6]基于EMD方法的地心運(yùn)動(dòng)時(shí)間序列分析[J]. 喬靈娜,趙春梅,馬天明. 測(cè)繪通報(bào). 2019(02)
[7]基于改進(jìn)EEMD的GPS多路徑誤差建模與削弱方法研究[J]. 張成龍,劉超,趙興旺,鄧永春. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2018(10)
[8]基于變分模態(tài)分解及能量熵的微震信號(hào)降噪方法[J]. 張杏莉,盧新明,賈瑞生,闞淑婷. 煤炭學(xué)報(bào). 2018(02)
[9]EMD用于GPS時(shí)間序列降噪分析[J]. 張雙成,何月帆,李振宇,侯曉偉,瞿偉,南陽. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2017(12)
[10]我國毫米級(jí)框架實(shí)現(xiàn)與維持發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)[J]. 程鵬飛,成英燕. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2017(10)
本文編號(hào):3223995
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