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基于windows ce的EMD实现及EMD分析应用

侯猛  
【摘要】:Hilbert-Huang变换(HHT)是由美籍华人Norden E Huang提出的一种新的数据分析方法,由经验模态分解(Empirical Mode Decomposition)及Hilbert谱分析两部分组成。该方法不同于传统的信号处理方法,如短时Fourier变换、Wigner-Ville分布、小波变换,这三种方法本质上都是以Fourier变换为基础,不能从根本上摆脱Fourier分析,均存在着各自的局限性。该方法是通过经验模态分解(EMD)从信号本身分解出有限阶固有模态函数(Intrinsic Mode Function),具有自适应的特点,因此它特别适合用来分析非线性非平稳信号。目前,我国在此领域的研究多集中于算法研究和理论分析,HHT工程应用的实时实现相对滞后,而随着计算机技术和通信技术的不断发展,嵌入式系统得到了越来越广泛的应用。 鉴于此本文提出了一种基于Windows CE的嵌入式便携式设备,将其应用于HHT信号处理领域,实时实现EMD,对系统整体性能的提高、相关算法的工程实现都具有重要意义。 本文首先论述了信号的Hilbert变换、瞬时频率、特征时间尺度以及固有模态函数的基本概念,研究了基于EMD的信号频域分辨率能力。其次,文章详细介绍了便携式终端的具体实现过程,包括嵌入式处理器、嵌入式操作系统的选择;引导程序和嵌入式Windows CE操作系统的定制和移植。最后,将EMD方法应用于目标语言内容提取,有效地将目标语言内容从混叠声中提取出来,证明了EMD方法的实际应用意义。


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