Hilbert-Huang变换及其在非平稳信号分析中的应用研究

论文摘要

希尔伯特-黄变换（Hilbert-Huang Transform,简称HHT）是美籍华人科学家Huang在1998年提出的一种新的信号时频分析方法。本文研究该方法在非平稳信号分析中的实际应用问题,主要完成以下几项工作:1)通过多种典型仿真信号的HHT时频分析,并与短时傅立叶变换、小波变换等时频分析方法进行比较,探讨了HHT方法的适用性;2)采用周期或对称延拓的方法对抑制HHT端点“飞翼”问题进行了分析;3)针对HHT的虚假分量问题,提出能量比值进行虚假分量识别的改进方法;4)应用改进的HHT对几种类型的工程实测非平稳信号进行时频分析（如机械设备振动信号、风速信号等）,提取信号的特征信息,取得了令人满意的结果。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 信号的平稳性
• 1.2.2 时频分析研究现状
• 1.2.3 Hilbert-Huang变换研究现状
• 1.3 本论文的主要工作
• 1.4 本论文的章节安排
• 第二章 Hilbert-Huang变换的原理及性质
• 2.1 Hilbert-Huang变换原理
• 2.1.1 特征尺度参数
• 2.1.2 固有模态函数
• 2.1.3 EMD方法的分解过程
• 2.1.4 Hilbert-Huang时频谱
• 2.2 Hilbert-Huang变换的性质及特点
• 2.2.1 EMD方法的性质
• 2.2.2 EMD方法的特点
• 第三章 非平稳信号的HHT仿真分析
• 3.1 Hilbert-Huang变换的仿真信号分析
• 3.1.1 线性调频信号分析
• 3.1.2 暂态信号分析
• 3.1.3 跳频信号分析
• 3.1.4 调频调幅信号分析
• 3.1.5 多频率分量信号分析
• 3.1.6 蝙蝠叫声信号分析
• 3.1.7 含噪信号分析
• 3.2 结论
• 第四章 HHT端点问题与虚假分量问题的处理
• 4.1 EMD方法存在的问题
• 4.2 HHT端点问题
• 4.2.1 周期、对称延拓的方法及原理
• 4.2.2 仿真实验
• 4.3 虚假分量问题
• 4.3.1 消除虚假分量的现有方法
• 4.3.2 能量比值检验法
• 4.4 本章小结
• 第五章 HHT在工程信号分析中的应用
• 5.1 风电机组运行信号分析
• 5.2 结合小波变换的HHT分析方法
• 5.2.1 齿轮振动信号分析
• 5.2.2 轴承振动信号分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本文的结论
• 6.2 下一步工作的设想
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况