ارائه روشی جدید برای تعیین میانگین موضعی در روش تجزیه مود تجربی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشگاه تبریز، دانشکده‌ فنی مهندسی مکانیک

2 کارشناس ارشد، دانشگاه تبریز، دانشکده‌ فنی مهندسی مکانیک

چکیده

 در این پژوهش با ارائه تعریف جدیدی برای میانگین موضعی، روش متداول تجزیه مود تجربی بهبود داده شده است. تحقیقات زیادی برای بهبود الگوریتم تجزیه مود تجربی در بخش‌های مختلف آن صورت گرفته است. میانگین موضعی به دلیل تکرار آن در هر مرحله از فرایند غربال‌گری از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در روش ارائه شده با لحاظ کردن میزان تغییرات سیگنال در بین هر دو اکسترمم متوالی، میانگین موضعی با دقت بیشتری نسبت به روش متداول تعیین می‌گردد.
 این روش به کنترل بهتر فراجهش‌ها که در روش متداول برای تعیین پوش‌ها ایجاد می‌شود کمک می‌کند. مزیت اصلی روش حاضر نسبت به روش متداول توانایی بیشتر آن در جداسازی اجزای سیگنال با مولفه‌های فرکانسی نزدیک به هم می‌باشد که به تفسیر بهتری از سیگنال منجر می‌شود. مزایای روش حاضر نسبت به روش متداول با ارائه و تحلیل سیگنال‌های شبیه‌سازی شده نشان داده شده است.

کلیدواژه‌ها


[1] Cohen, L., "Time-frequency analysis: theory and applications", Prentice Hall, 1995. [2] Protnoff M. R., "Time-frequency representation of digital signals and systems based on short-time fourier analysis", IEEE Transactions on Acoustics, Speech, Signal Processing, Vol. 28, No. 1, pp. 55-69, 1980. [3] Qian, S. E., "Introduction to time-frequency and wavelet transforms", Prentice Hall, 1st ed., Nov 2001. [4] Huang, N. E., Shen, Z., Long, S. R., Wu, M. L., Shih, H. H., Zheng, Q., Yen, N. C., Tung and C. C., Liu, H. H., "The empirical mode decomposition and Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis", Proceedings of Royal Society London A, Vol. 454, pp. 903–995, 1998. [5] Huang, N. E., and Shen, S. S. P., "Hilbert-Huang transform and its applications", Interdisciplinary Mathematical Science, Vol. 5, World Scientific Publication Company, 2005. [6] Huang, N. E., Chern, C. C., Huang, Salvino, K., L., Long, W., S. R., and Fan K. L., "A new spectral representation of earthquake data: Hilbert spectral analysis of station TCU129, Chi-Chi, Taiwan, 21 September 1999", Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 91, pp. 1310-1338, 2001. [7] Lundquist, J. K., "Intermittent and elliptical inertial oscillations in the atmospheric boundary layer", Journal of the Atmospheric Sciences, Vol. 60, pp. 2661-2673, 2003. [8] Wu, C. H., and Yao, A. F., "Laboratory measurements of limiting freak waves on currents", Journal of Geophysical Research, Vol. 109, 2004. [9] Lin, S., Yang, J., and Zhou, L., "Damage identification of a benchmark building for structural health monitoring", Smart Materials and Structures, Vol. 14, pp. 162-169, 2005. [10] Boualem Boashash,, "Estimation and interpreting the instantaneous frequency of a signal - part 1: fundamentals", Proceedings of the IEEE, Vol. 80, No. 4, 1992. [11] Tao Qian and Sprobig, W., "Mono components for decomposition of signals", Mathematical Methods In Applied Science, Vol. 29, pp. 1187-1198, 2006. [12] Olhede, S., and Walden, A. T., "The Hilbert spectrum via wavelet projections", Proceedings of Royal Society London A, Vol. 460, pp. 955-975, 2004. [13] Chen, Q., N., Huang, E. S., Riemenschneider and Y. Xu., [13] Chen, Q., N., Huang, E. S., Riemenschneider and Y. Xu., [14] Huang, N. E., Wu, M. L., Long, S. R. S., Shen,S., W. D. Qu, Gloersen, P., and K., Fan, L., "A confidence limit for the position empirical mode decomposition and Hilbert spectral analysis", Proceedings of Royal Society London A, Vol. 459, pp. 2317–2345 2003. [15] Gabriel Rilling and Patrick Flandrin, "Sampling effects on the empirical mode decomposition", Advances in Adaptive Data Analysis, Vol. 1, No. 1, pp. 43-59, 2009. [16] Wu, F., and Qu, L., "An improved method for restraining the end effect in empirical mode decomposition and its applications to the fault diagnosis of large rotating machinery", Journal of Sound and Vibration, Vol. 314, pp. 586-602, 2008. [17] Michael Feldman, "Hilbert transform in vibration analysis", Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 25, pp. 735–802, 2011. [۱۸] ترقی اسگوئی، امین، "کاربرد روش EMD در شناسایی پدیده‌های گذرای پنهان در سیگنال‌های ارتعاشی حاصل از سیستم‌های مکانیکی"، پایانامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تبریز، سال 1390.