类EMD的“信号分解方法”及MATLAB实现(第三篇)——CEEMDAN

作者&投稿:杭贩 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~

探索信号处理新领域:CEEMDAN——类EMD的信号分解神器(第三篇)


继EMD(经验模态分解)之后,我们深入解读一种强大的改进版本——CEEMDAN(自适应噪声完备集合经验模态分解)。它是在EMD的基础上进行的革新,特别之处在于引入高斯噪声并采用多次平均策略,使得噪声处理更为精确。为了更好地理解,我们建议先熟悉EMD的基本流程,然后对比CEEMDAN的独特之处。


CEEMDAN的独特流程在于,相较于EMD直接在添加白噪声后分解,它采用迭代的方式逐次求取IMF(Intrinsic Mode Function,内在模态函数)的均值。这样的改进带来了显著的优势:一是完备性提升,分解结果更为全面;二是计算效率显著提高,在处理复杂信号时更加高效。


在实践层面,我们提供了一键可用的封装函数——pCEEMDAN,它接受输入信号、采样频率、噪声参数和迭代次数,输出分解后的IMF分量,让信号处理变得简单易行。让我们通过实例来演示,如何使用这个函数分解一个由正弦波与间断高频脉冲合成的信号,生成直观的时域分解图和频谱图。


想要进一步探索,你可以通过访问我们的公众号“看海的城堡”,那里不仅有pCEEMDANandFFT封装函数的下载,还有EMD、EEMD、CEEMD和Hilbert分析方法的详尽教程。我们的系列文章旨在全面解析信号分解的各种方法,后续章节将深入探讨VMD(变分模式分解)和小波分析等技术。如果你有任何疑问或需要更多内容,欢迎在评论区留言,我们会及时为你解答和提供支持。


在信号处理的海洋中,CEEMDAN就像一盏明灯,引领你探索更深层次的信号世界。让我们一起揭开这个强大工具的神秘面纱,提升你的数据处理能力吧!




EMD的滤波特性
EMD滤波特性揭示了一种灵活的信号处理方式。它通过分解信号为多个IMF(Intrinsic Mode Functions)实现多尺度滤波,允许根据需要选择性地保留或剔除不同频率成分。通过调整保留的IMF范围,EMD滤波可以模拟低通、高通、带通和带阻滤波器的效果。这种技术特别适合非线性和非平稳信号,因为它能保留信号的原始特性,...

emd是什么意思人?
总的来说,EMD是一种能够有效分解信号、提取本质成分的数据处理方法。随着科技进步和应用领域的不断拓展,EMD方法也得到了广泛的应用,比如在天气预报、地震预警、股票市场分析等方面。但是,在使用EMD方法时还需要进一步改进和优化,以提高其适用范围和准确性,同时也需要更多地与其他算法进行结合和应用,更...

什么叫EMD?
IMF,Intrinsic Mode Function),分解得到的IMFs之间具有正交性,且分解唯一.本文以此为基础,将NExT(Natural Excitation Technique)方法推广到多点随机激励下的复模态情况,对多自由度线性系统实测响应信号的互相关函数进行EMD分解,并进而实现模态参数的辨识....

HHTHHT,希尔伯特-黄变换
HHT的独特之处在于其两步骤处理过程:首先,EMD将复杂信号分解为有限的固有模态函数(IMF),这是HHT自适应性的重要体现,它能根据信号特性生成“基”,避免了傅立叶变换和小波变换中预先选定基函数的局限性。其次,Hilbert变换结合瞬时频率方法,为信号提供精确的时间-频率谱,即Hilbert谱,这使得HHT能适应...

改善EMD端点效应的方法
目前,已有多种处理方法。本文对比研究了端点镜像方法、多项式拟合法、极值延拓法、平行延拓法和边界局部特征尺度延拓法等五种方法。使用分解信号与原信号的相似系数、平均相对误差和算法运行时间作为评价指标。仿真结果显示,极值延拓法在处理准周期信号时是相对较好的EMD端点效应处理方法。0 引言 1998年,...

...数据经过EMD分解后,怎么求周期啊?有程序的话最好。谢谢啦
号的方法,从根本上有 别于传统的信号时频分析方法,并在实际应用中取得了很好的效果。EMD分解算法通过层层筛选,得到信号不同时间特征尺度的IMF分量。EMD 分解的主要目的是为了将信号进行平稳化处理,对IMF分量进行Hilbert变换,进 一步得到IMF分量对应的瞬时频率成分,这样得到的瞬时频率有了合理的物理意 ...

信号通过EMD后产生IMF,求不同阶IMF的瞬时频率并输出图像
1. 希尔伯特-黄变换(HHT)是一种信号处理技术,它结合了希尔伯特变换和黄变换,用于分解信号为固有模态函数(IMF)。2. HHT通过黄变换滤除信号中的局域直流分量,使得信号在短时间内变为纯交流分量。3. 为什么不直接使用希尔伯特变换来求瞬时频率?因为希尔伯特变换适用于处理频率波动的信号,但对于非频率...

emd改进如何构造新的信号
[x1,x2,x3]=emd(y);此时的x1是一个矩阵 x1(1,:)代表一个imf 重构就是将你需要的imf叠加 xx=x1(1,:)+x1(2,:)+x1(3,:)+x1(4,:)+x1(5,:)+x1(6,:)+...然后xx就是你需要的新信号

HHT方法探讨—2
1. IMF:是HHT的基石,它需满足频率唯一性和瞬时相位可导的条件,确保信号的瞬时频率具有物理意义。2. EMD:非线性信号分解方法,其自适应性源于对信号特征的直接处理,但其准确性依赖于信号本身,可能存在误差。3. 希尔伯特变换:用于从IMF中提取瞬时幅值和频率,其精度受到移相90度的准确性,Bedrosian和...

希尔伯特黄变换的基本原理
这个筛选过程依据信号特点自适应地把任意一个复杂信号分解为一列本征模态函数(IntrinsicMode Function, IMF)。它满足如下两个条件:(1) 信号极值点的数量与零点数相等或相差是一;(2) 信号的由极大值定义的上包络和由极小值定义的下包络的局部均值为零。EMD 筛选过程如下:(1) 对输入信号 ,求取极...

岢岚县18458649677: 请高人详细介绍下什么是EMD分解,谢谢了 -
竹面骨折: EMD时频分析方法作为一种新的处理非线性非平稳信号的方法,从根本上有 别于传统的信号时频分析方法,并在实际应用中取得了很好的效果.EMD分解算法通过层层筛选,得到信号不同时间特征尺度的IMF分量.EMD 分解的主要目的是为了将信号进行平稳化处理,对IMF分量进行Hilbert变换,进 一步得到IMF分量对应的瞬时频率成分,这样得到的瞬时频率有了合理的物理意 义.通过Hilbert得到的的Hilbert/Huang频谱图是时间和频率的二变量函数,从中 可以得到任意时刻的频率信息,包括频率的大小和幅度以及出现的对应时刻,能 够详细的刻画非平稳非线性信号的时频特性.

岢岚县18458649677: 谁可以给我一个emd分解的matlab程序.只需要emd分解的.谢谢了! -
竹面骨折: %此版本为ALAN 版本的整合注释版 function imf = emd(x)% Empiricial Mode Decomposition (Hilbert-Huang Transform)% imf = emd(x)% Func : findpeaks x= transpose(x(:));%转置为行矩阵 imf = []; while ~ismonotonic(x) %当x不是单调函数,分...

岢岚县18458649677: EMD算法分解信号后,怎么将这些信号重构呢?求高手指点 -
竹面骨折: 有个叫BOUDRAA的人发明了一种算法,叫连贯均方误差法,就是分别求每个IMF分量的平方,取完后求和再取平均,求和的点数是N,即采样点的点数.假如你分解得到了M个IMF分量,那么就应该有M个这样的数,把得到的这些数圆整,求出最小的整数,记为K.那么K之前的包括K的这些分量相加应该是噪声的信号,K之后的加上剩余信号即为重构信号.不过目前该方法被证实不适合信噪比低得信号,不过一般的处理效果还可以.

岢岚县18458649677: 希尔伯特黄变换的简介 -
竹面骨折: HHT主要内容包含两部分,第一部分为经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD),它是由Huang提出的;第二部分为Hilbert谱分析(Hilbert Spectrum Analysis,简称HSA).简单说来,HHT处理非平稳信号的基本过程是:首...

岢岚县18458649677: 经验模态分解的基本原理 -
竹面骨折: 对数据信号进行EMD分解就是为了获得本征模函数,因此,在介绍EMD分析方法的具体过程之前,有必要先介绍EMD分解过程中所涉及的基本概念的定义:本征模函数,这是掌握EMD方法的基础. 在物理上,如果瞬时频率有意义,那么函数...

岢岚县18458649677: 有没有人做过对气象数据的EMD或者HHT变换分析,数据经过EMD分解后,怎么求周期啊?有程序的话最好.谢谢啦
竹面骨折: 号的方法,从根本上有 别于传统的信号时频分析方法,并在实际应用中取得了很好的效果. EMD分解算法通过层层筛选,得到信号不同时间特征尺度的IMF分量.EMD 分解的主要目的是为了将信号进行平稳化处理,对IMF分量进行Hilbert变换,进 一步得到IMF分量对应的瞬时频率成分,这样得到的瞬时频率有了合理的物理意 义.通过Hilbert得到的的Hilbert/Huang频谱图是时间和频率的二变量函数,从中 可以得到任意时刻的频率信息,包括频率的大小和幅度以及出现的对应时刻,能 够详细的刻画非平稳非线性信号的时频特性.

岢岚县18458649677: 经验模态分解 matlab得到的图像有啥意思 -
竹面骨折: 经验模态分解 matlab得到的图像有啥意思 经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD))方法被认为是2000年来以傅立叶变换为基础的线性和稳态频谱分析的一个重大突破 ,该方法是依据数据自身的时间尺度特征来进行信号分解,无须预先设定任何基函数.

岢岚县18458649677: 什么叫EMD? -
竹面骨折: EMD(Empirical Mode Decomposition)算法1995年由NASA海洋水波实验室提出,本质上是一种将时域信号按频率尺度分解的数值算法,对于线性时不变系统,它可以从时域信号中直接提取具有不同特征时间尺度的内禀模式函数(IMF,Intrinsic Mode Function),分解得到的IMFs之间具有正交性,且分解唯一.本文以此为基础,将NExT(Natural Excitation Technique)方法推广到多点随机激励下的复模态情况,对多自由度线性系统实测响应信号的互相关函数进行EMD分解,并进而实现模态参数的辨识.

岢岚县18458649677: Matlab 求助,如何将多个波形合成一个 -
竹面骨折: 先定义一个n列的矩阵 然后进行n次循环,读入mat中的内容 然后一次性写入一个新的mat文件另外,matlab里有一个函数num2str,你需要将数字转换成字符才能作为文件名,具体用法看一下help就可以了, ...额..是我摘别人的..谢谢 不知道是不是和你问的一样=.=

岢岚县18458649677: emb的意思 -
竹面骨折: 经验模态分解(EMD)算法是Hilbert-Huang变换(HHT)的核心算法.经验模式分解(EMD)算法是通过算法过程定义的,而并非由确定的理论公式定义的,所以对其进行准确的理论分析非常困难,我们目前只能借助大量的数字仿真试验不断...

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网