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[IEEE 2018海洋会议 - MTS/IEEE神户国际海洋技术展(OTO) - 神户(2018.5.28-2018.5.31)] 2018海洋会议 - MTS/IEEE神户国际海洋技术展(OTO) - 基于经验模态分解的DEMON频谱提取方法
摘要： 船舶辐射的噪声会以螺旋桨和发动机（叶片数量、转速）等参数决定的速率进行调制。对该调制的评估可获取船舶相关信息（如轴旋转频率），用于船舶分类。这种包络调制估计方法被称为DEMON（噪声包络调制检测）。传统上，在进行包络分析前需对船舶噪声进行不同频段的带通滤波，但带通滤波器的带宽和数量并未明确。本文提出一种基于经验模态分解（EMD）的新型DEMON频谱提取方法，可自动确定频段数量与宽度。性能测试中采用前馈神经网络对5类船舶噪声进行分类，正确分类率达到91.6%。
关键词： 恶魔，经验模态分解，噪声包络调制检测，前馈神经网络，EMD
更新于2025-09-23 15:22:29
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采用经验模态分解消除分布式光纤声学传感系统的相位漂移
摘要： 相位漂移消除对于相干检测相敏光时域反射计系统中的振动恢复至关重要。相位漂移作为基线驱动整个相位信号波动，当检测时间较长时其负面影响尤为明显。本文提出采用经验模态分解（EMD）方法自适应提取并消除相位漂移，该方法利用数据的特征时间尺度对信号进行分解，最终获得基线成分。理论与实验验证表明：当振动区域长度增加时，相位漂移会严重恶化。实验中分别在1Hz、5Hz和10Hz不同振动频率条件下实现了相位漂移消除，并验证了不同振动强度下的相位漂移消除效果。进一步通过99.99%的相关系数证实了相位与振动强度的线性关系，在信噪比分别为55.58dB和64.44dB的条件下成功检测到0.5Hz和0.3Hz的振动信号。该方法可在赫兹级或亚赫兹级振动频率下实现相位漂移消除，有助于实际应用中低频扰动事件的检测与恢复。
关键词： 相位漂移消除、相位恢复、相位敏感光时域反射仪、分布式声学传感系统、经验模态分解
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于激光诱导等离子体电信号的EMD-PNN焊接缺陷检测
摘要： 由于易于采集和反馈控制的优势，等离子体电信号在表征激光诱导等离子体行为方面受到了广泛关注。本文基于等离子体鞘层效应原理，采用无源探头测量电信号。为探究激光深熔焊接过程中缺陷产生时等离子体电信号的突变特性，分别运用小波包变换(WPT)进行数据压缩、经验模态分解(EMD)提取特征。通过分析典型等离子体电信号时频谱，重构了0-390Hz频段的近似系数，进一步自适应分解后获得表征电信号变化趋势的残余项。为更好识别焊缝缺陷，在时域进行统计分析提取均值与标准差两个统计特征?；谏鲜鎏卣鞴菇ㄌ卣魇菘?，作为基于概率神经网络(PNN)预测模型的输入。结果表明：在识别完好焊缝及四种焊缝缺陷共五种状态时，平均预测准确率高达90.16%。
关键词： 小波包变换、经验模态分解、激光焊接、等离子体电信号、概率神经网络
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于电池储能系统平滑的 光伏有功功率控制
摘要： 光伏（PV）功率波动对电力系统有害，因此采用电池储能系统（BESS）来平滑光伏功率波动。目前获取BESS配置的主要方法是低通滤波和频谱补偿，但这些方法存在一定缺陷。本文提出一种结合经验模态分解（EMD）与小波分析（WA）的方法，以合理获取光伏并网有功功率预期值?；诠夥涑瞿Ｄ?，通过不同电池的荷电状态（SOC）和效率确定BESS的最小配置容量。与传统低通滤波和频谱补偿相比，该方法不仅能准确获取BESS容量，还能有效提升光伏功率波动的平滑效果。最后通过案例验证了理论的正确性。
关键词： 储能容量确定、经验模态分解（EMD）、小波分析、光伏输出
更新于2025-09-12 10:27:22
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[美国机械工程师学会（ASME）2018年电子与光子微系统封装与集成国际技术会议及展览 - 美国加利福尼亚州旧金山（2018年8月27日星期一）] ASME 2018年电子与光子微系统封装与集成国际技术会议及展览 - 汽车电子组件在温度与振动作用下损伤演变评估
摘要： 汽车发动机舱环境中的电子设备承担着多项安全关键功能。电子安全系统必须可靠持续运行且不发生灾难性故障，这对车辆安全行驶至关重要。当前需要能集成车载传感器的预测方法，用于评估累积损伤和潜在故障。本文研究了由菊花链元件组成的无铅电子组件在5g加速度、155°C高温振动条件下的表现，通过频谱图识别出电子组件损伤发展过程中新低频分量的出现。采用主成分分析方法降低大数据集维度，在保留表征损伤进展与潜在故障特征的前提下识别模式规律。瞬时频率主成分的方差变化呈现初始损伤发展阶段、达到最大值前的上升趋势以及故障前的下降趋势，这种振动周期内瞬时频率的独特行为可作为汽车电子健康监测特征来识别潜在故障。此外，研究还运用经验模态分解(EMD)技术将信号分解为独立模态函数(IMF)，基于各IMF的峰度值进行分析，重构了所有峰度值大于3的IMF应变信号。对该重构应变信号进行的主成分分析显示出更优的模式特征，可用于预测元件寿命。
关键词： 高温振动、预测、经验模态分解、频谱图、峭度、汽车电子、主成分分析
更新于2025-09-09 09:28:46
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一种利用微脉冲光子计数激光雷达数据获取地面高程和植被高度的算法
摘要： 冰、云和陆地高程卫星二号（ICESat-2）任务采用微脉冲光子计数激光雷达系统，用于大范围陆地生态系统的生物量与碳储量测绘监测。为筹备ICESat-2数据处理与应用，本文旨在开发并验证一种有效算法，以更精准地从光子计数激光雷达数据中估算地面高程与植被高度。我们提出的新算法包含三个关键步骤：首先基于局部统计分析的噪声去除算法滤除背景光子；其次通过构建高程频率直方图、经验模态分解（EMD）及渐进加密等系列操作，将信号光子分类为冠层光子与地面光子，同时采用百分位统计法从冠层光子中识别冠顶（TOC）光子；随后分别通过三次样条插值法生成地面与冠顶表面模型；最终基于反演的地面与冠顶表面估算地面高程与植被高度。结果表明：噪声去除算法能有效识别背景噪声并保留信号光子；地面高程反演精度优于植被高度，且夜间数据结果优于对应日间数据——日间数据地面高程均方根误差（RMSE）为2.25-6.45米，夜间为2.03-6.03米；植被高度RMSE日间为4.63-8.92米，夜间为4.55-8.65米。由于具有更低RMSE值，本算法在地面高程与植被高度估算上优于既有算法。此外，光子分类算法有效降低了坡度与植被覆盖度的负面影响。总体而言，本研究为微脉冲光子计数激光雷达数据的地面高程与植被高度估算提供了有效解决方案。
关键词： EMD（经验模态分解）、噪声去除算法、光子计数激光雷达、ICESat-2卫星、光子分类、地面高程、植被高度
更新于2025-09-04 15:30:14
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基于时频特性的光纤振动模式识别研究
摘要： 为检测和识别周界安防系统中的各类事件，本文提出一种基于时域特征与时频域特征相结合的光纤振动模式识别方法。性能参数（事件识别、事件定位和事件分类）至关重要，体现了本文方法的有效性。该模式识别方法精确基于时频熵和重心频率的经验模态分解，实现了对周界安全范围内事件（入侵或非入侵）的识别与分类功能。为实现该方法，首先根据振动信号的时域特征进行一级预判，再通过时频分析进行二级预测。通过经验模态分解和希尔伯特变换获取信号时频分布，继而利用时频熵和重心频率构成时频域特征，即结合时域特征形成特征向量。采用多种概率神经网络判断是否存在入侵及入侵类型。实验结果表明，该方法在事件类型识别与分类方面具有有效性和可靠性。
关键词： 时频域特征、时频分析、经验模态分解、时频熵、事件识别、模式识别、重心频率、时域特征
更新于2025-09-04 15:30:14