基于独立分量分析的EMD模态混叠消除方法研究(5)

第７期汤宝平等：基于独立分量分析的ＥＭＤ模态混叠消除方法研究

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从图１２中圈中部分可以看出，ＥＥＭＤ分解不能将频谱完全区分开，如ＩＭＦ２、ＩＭＦ３分量中都存在模态混叠。

应用本文所提的方法，首先，对外圈信号进行形态学滤波，然后进行ＥＭＤ分解，结果如图１３和１４所示。

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图１３外圈故障信号形态学滤波后的ＥＭＤ分解图

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图１４

ＥＭＤ分解后各分量的功率谱图

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从图１４中可以看出，ＩＭＦ２还存在混叠现象（其他存舀ｉ叽Ｍ㈨Ｍ㈨＾脚ＭＭ＾枷Ｍ懈懈Ⅷ晰Ｍ㈨脚

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图１５对ＩＭＦ２分量进行独立分量分析后的结果

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图１６独立分量分解结果的功率谱图显示

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从图１５和１６可以看出，利用本文所提的方法，将图１４中圈中部分所示的混叠的频率成分有效地进行了分解，从而可以更加准确地反映各个频率分量。有效地消除了ＥＭＤ方法存在的模态混叠问题，从而保证了得到的固有模态函数更可靠地反映了真实物理过程。

６

结论

本文针对ＥＭＤ分解过程中存在的模态混叠问题。提出了一种基于形态学滤波和独立分量分析的ＥＭＤ模态混叠消除方法，通过分析的结果表明：

１）经验模态分解时，由于高频噪声的干扰及其时间尺度信号变化等因素，造成了ＥＭＤ在分解的过程中出现了模态混叠现象。

２）基于形态学滤波方法，可以有效地抑制高频噪声的干扰，对于已经混叠的频率成分在相空间重构后通过独立分量分析可以实现混叠频率的有效分离，从而获得混叠信号的频率组成，有效地消除ＥＭＤ分解过程中模态混叠现象对结果的影响。

参考文献

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在模态混叠的ＩＭＦ分量也可以利用本文的方法进行分解），利用相空间重构后对其主要的频率分量利用独立分量进行分解，得到的分解结果如图１５所示。其功率谱图显示如图１６所示。