本文關鍵詞：瞬時頻率計算方法的比較研究和改進　出處：《四川大學學報(自然科學版)》2014年06期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：希爾伯特-黃變換是目前最廣泛使用的提取信號瞬時頻率時頻分析方法,但在求取瞬時頻率過程存在端點效應問題.針對這個問題,本文從解析信號的瞬時頻率定義著手,介紹了Bedrosian等式和Nuttall定理的限制條件,分析了希爾伯特變換端點效應的產生原因,研究了基于經驗調幅調頻分解求取瞬時頻率的方法及原理.在此基礎上比較了希爾伯特變換、Teager能量算子和直接正交法在求取瞬時頻率的優(yōu)缺點.通過實例驗證可以得出以下結論:(1)希爾伯特變換解調信號端點效應明顯;(2)Teager能量算子法易受信號形式和噪聲影響,誤差較大;(3)直接正交法易受信號極值點影響,在極值點處會產生瞬時頻率突變.針對直接正交法存在的問題,提出了一種改進算法,仿真結果表明:改進算法的效果較為理想,誤差較小,能夠解決直接正交法求取瞬時頻率在極值點處發(fā)生突變的問題.
[Abstract]:Hilbert-Huang transform is the most widely used time-frequency analysis method for extracting the instantaneous frequency of signals, but there exists the problem of endpoint effect in the process of obtaining the instantaneous frequency. Starting with the definition of instantaneous frequency of analytical signals, this paper introduces the limiting conditions of Bedrosian equation and Nuttall theorem, and analyzes the causes of the endpoint effect of Hilbert transform. The method and principle of calculating instantaneous frequency based on empirical AM decomposition are studied, and the Hilbert transform is compared. The advantages and disadvantages of Teager energy operator and direct orthogonal method in calculating instantaneous frequency can be obtained. The following conclusions can be drawn by example: 1) the endpoint effect of Hilbert transform demodulation signal is obvious; The energy operator method is easy to be affected by the signal form and noise, and the error is large. 3) the direct orthogonal method is easy to be affected by the signal extremum point, and the instantaneous frequency change will occur at the extremum point. In view of the problems existing in the direct orthogonal method, an improved algorithm is proposed. The simulation results show that the improved algorithm has better effect and less error, and it can solve the problem that the instantaneous frequency changes at the extremum by the direct orthogonal method.
【作者單位】： 海軍航空工程學院飛行器檢測與應用研究所;
【基金】：總裝備部武器裝備預研基金(9140A27020212JB14311)
【分類號】：TN911.6
【正文快照】： 1引言非平穩(wěn)信號的瞬時頻率是刻畫信號振蕩模式的一種重要屬性,如何有效的提取信號的瞬時頻率是近年來研究的熱點問題.目前最為廣泛使用的是希爾伯特-黃變換(Hilbert-Huang Trans-form,HHT)時頻分析方法,其核心包括兩個過程[1]:經驗模式分解(Empirical Mode Decomposi-tion,EM

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