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《中国科学技术大学》 2011年
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HHT时频分辨算法研究与性能评估

朱郅志  
【摘要】:随着信号处理技术的不断发展,对非线性非平稳信号处理方法的时频分辨率要求越来越高,如何在实际应用中选用高效的时频分析方法并获取更高的时频分辨率是一个非常值得研究的课题。 在对传统时频分析方法进行简要介绍和分析的基础上,本文研究一种全新的自适应时频分析方法-HHT。HHT具有独特的局瞬鉴别能力,完全避免了传统时频分析方法加入虚假谐波合成原始信号的问题,可以同时在时域和频域两个方向都获得较高的分辨率,能深刻揭示非线性非平稳信号的内部特征,但其算法理论和模型本身并不完善。本文针对HHT算法理论基础和模型本身存在的关键性难点问题展开研究,并对其性能进行综合评估。论文的主要研究内容和特色如下: 1)本文从HHT基函数-固有模态函数及其对应的瞬时频率必须满足的数学条件和物理意义出发,分析了HHT瞬时频率的物理模型和固有模态函数的数学模型,以及深入探讨了其经验模态分解的理论依据。 2)基于定性相空间推理方法提出一种半定量建模方法SQME处理HHT算法中存在的关键性难点问题-端点效应。该方法从问题的本质特征出发,巧妙引入数据流定性化处理方法构造其量空间和符号化表达其相空间,准确地刻画了系统的演化过程,实现了信号两端点处的有效延拓,为端点效应问题的处理提供一种全新的研究思路。其次,本文针对HHT算法中存在的其他难点问题如端点均值估计和终止判定标准等提出相应的解决途径。 3)将HHT方法与传统时频分析方法进行了对比,从理论和实验两方面验证了HHT作为一种有效的时频分析方法在性能上的优越性。 本文提供了相应的理论证明和实验数据结果,验证了HHT方法与传统时频分析方法相比性能上的优越性,为在高时频分辨率系统的应用奠定基础。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN911.7

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