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调幅-调频信号的经验模态分解包络技术和模态混叠
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:U211[交通运输工程—道路与铁道工程] U270[机械工程—车辆工程;交通运输工程—载运工具运用工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:西南交通大学牵引动力国家重点实验室,成都610031
  • 相关基金:国家自然科学基金(61134002,51305358)资助项目.
中文摘要:

经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)是一种数据驱动的自适应非线性非平稳数据处理方法.包络技术和模态混叠问题是EMD研究的重要课题.将非线性非平稳信号定义为多成分调幅-调频(Amplitude modulation-frequency modulation,AM-FM)信号模型,而EMD分解的每一个固有模态函数为单一的AM-FM信号.通过研究单成分AM-FM信号的包络以及多成分AM-FM信号EMD分解引起的模态混叠问题,提出新的EMD包络条件,并给出新包络算法的数值计算方法.基于新条件包络算法,提出单成分AM-FM信号相位和瞬时频率的新估计算法.提出解决多成分AM-FM信号EMD分解的模态混叠问题的新方法,并通过几组仿真信号和一组实测的转子碰摩数据验证了方法的有效性.

英文摘要:

Empirical mode decomposition (EMD) is a self-adaptive method and suitable to analysing the non-stationary and nonlinear signals.The envelope technique and mode-mixing problem are the most important topics of the EMD. A nonlinear and nonstationary signal is modeled as a multicomponent amplitude modulation-frequency modulation (AM-FM) signal and each intrinsic mode function (IMF) of the EMD will be modeled as a single AM-FM signal. Through studying the envelope technique of single AM-FM signal and the mode-mixing problem caused by separating multicomponent AM-FM signals with the EMD algorithm, a new necessary condition of envelope and the numerical calculation method of the new conditional envelope algorithm are presented. Based on the new conditional envelope algorithm, a new estimation algorithm for phase and instantaneous frequency of single component AM-FM signal is proposed. A solution is presented to the mode-mixing problem that occurs when multicomponent AM-FM signals are separated. The efficacy of the proposed method is verified by several simulation signals and a measured data of rubbing fault of rotor system.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603