發(fā)布時(shí)間：2017-04-18 07:13

  本文關(guān)鍵詞：基于希爾伯特黃變換及其改進(jìn)方法的信號(hào)分析研究與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：希爾伯特黃變換是近年來(lái)興起的一種新的分析非平穩(wěn)信號(hào)的方法，不同于傅里葉變換要采用預(yù)先確定的基函數(shù)，它的核心是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EMD）得出一組基于信號(hào)自身的本征模態(tài)函數(shù)（IMF），通過(guò)對(duì)IMF作希爾伯特變換求其希爾伯特譜進(jìn)行時(shí)頻分析。盡管HHT具有自適應(yīng)性、多分辨等獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，非常適用于非線性、非平穩(wěn)性信號(hào)的分析與應(yīng)用，但是也有自身的劣勢(shì)。 海洋大地電磁探測(cè)法是由陸地上移用過(guò)來(lái)的，，由于海洋環(huán)境的特殊性，海洋大地電磁信號(hào)不僅信號(hào)弱，易受噪聲干擾，而且受海水運(yùn)動(dòng)影響，海洋背景復(fù)雜，信噪比低，本文依據(jù)海洋大地電磁信號(hào)的特點(diǎn)進(jìn)行仿真，并對(duì)仿真信號(hào)進(jìn)行了短時(shí)傅里葉變換、Winger-Ville分布、Choi-Williams分布、小波變換以及HHT，分析各種方法的時(shí)頻聚集性和及時(shí)頻分辨率，通過(guò)對(duì)比表明HHT有更高的自適應(yīng)性和分辨率能夠很好地處理海洋大地電磁信號(hào)。 接著本文針對(duì)EMD算法存在的模態(tài)混疊問(wèn)題，提出EMD的改進(jìn)方法——集成經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EEMD），通過(guò)在信號(hào)中添加白噪聲作為整體進(jìn)行分解，使不同尺度的信號(hào)分量自動(dòng)映射到合適的IMF上，利用白噪聲零均值特性，消除白噪聲對(duì)信號(hào)的影響，通過(guò)在海洋大地電磁模擬信號(hào)的應(yīng)用說(shuō)明EEMD對(duì)解決模態(tài)混疊有很好的效果。 最后海洋大地電磁仿真信號(hào)分別經(jīng)EMD和EEMD后重構(gòu)達(dá)到初步消噪，提取信號(hào)特征，經(jīng)去噪前后Hlibert譜和邊際譜結(jié)果對(duì)比可以知道，盡管經(jīng)EMD去噪后能夠壓制大部分噪聲，但是由于模態(tài)混疊現(xiàn)象，低頻信號(hào)混亂，而經(jīng)EEMD去噪后，不僅消除了絕大部分噪聲，并且消除了由于模態(tài)混疊造成的低頻混亂，低頻部分諧波更少，更加清晰地呈現(xiàn)了海洋大地電磁信號(hào)的特征。
【關(guān)鍵詞】：時(shí)頻分析 EMD IMF HHT EEMD
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：P631.325
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 引言9-13
• 1.1 研究的目的和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外背景及其現(xiàn)狀研究10-11
• 1.3 本文闡述的主要內(nèi)容及安排11-12
• 1.3.1 主要內(nèi)容11-12
• 1.3.2 結(jié)構(gòu)安排12
• 1.4 本章小結(jié)12-13
• 第2章 希爾伯特黃變換的基本理論13-34
• 2.1 基本概念13-18
• 2.1.1 非平穩(wěn)信號(hào)與時(shí)頻分布13-15
• 2.1.2 希爾伯特變換15-16
• 2.1.3 本征模態(tài)函數(shù)（IMF）16-17
• 2.1.4 時(shí)間特征尺度17-18
• 2.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解原理18-29
• 2.2.1 篩選過(guò)程18-25
• 2.2.2 EMD分解的完備性和正交性25-29
• 2.3 希爾伯特譜分析理論29-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 傳統(tǒng)時(shí)頻方法在海洋大地電磁信號(hào)分析中的應(yīng)用34-50
• 3.1 海洋大地電磁信號(hào)34-35
• 3.1.1 海水對(duì)海底電磁場(chǎng)的影響34
• 3.1.2 海洋大地電磁信號(hào)的特征34-35
• 3.2 海洋大地電磁信號(hào)的時(shí)頻分析35-36
• 3.3 傳統(tǒng)時(shí)頻方法對(duì)海洋大地電磁信號(hào)的分析36-49
• 3.3.1 STFT變換36-38
• 3.3.2 Winger-Ville分布38-44
• 3.3.3 Choi-Williams分布44-45
• 3.3.4 小波變換45-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第4章 HHT及其改進(jìn)方法在海洋大地電磁信號(hào)分析中的應(yīng)用50-71
• 4.1 海洋大地電磁信號(hào)的希爾伯特黃變換50-55
• 4.2 希爾伯特邊際譜的物理意義55-57
• 4.2.1 Hilbert邊際譜的線性性質(zhì)55-56
• 4.2.2 希爾伯特邊際譜的物理意義56-57
• 4.3 基于改進(jìn)EMD在海洋大地電磁信號(hào)分析中的應(yīng)用57-65
• 4.3.1 模態(tài)混疊58
• 4.3.2 EEMD方法的提出58-59
• 4.3.3 EEMD方法原理59-60
• 4.3.4 EEMD的參數(shù)分析60-62
• 4.3.5 基于EEMD分解的海洋大地電磁信號(hào)分析62-65
• 4.4 基于EMD和EEMD的HHT在海底大地電磁仿真信號(hào)去噪中的應(yīng)用65-70
• 4.4.1 基于EMD的希爾伯特變換在海底大地電磁仿真信號(hào)去噪中的應(yīng)用65-67
• 4.4.2 基于EEMD的希爾伯特變換在海底大地電磁仿真信號(hào)去噪中的應(yīng)用5967-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 總結(jié)71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：314290