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2024-04-24 16:26:38 +08:00

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Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD
advanced
EMD
HTT
signal-processing
signal
2024-04-23

Intro

集合经验模态分解Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD是一种改进的EMD方法它通过引入白噪声来解决EMD中的模态混叠问题

模态混叠是指在分解过程中,不同时间尺度的信号成分错误地混合在一起,导致分解结果不准确。

上述figure就是一个很好的例子连续低频正弦信号上叠加了间歇性高频震动的调制信号因为间歇性高频震动的调制信号干扰了Maximum点的选择使得局部极值在很短的时间间隔发生多次跳变进而使得我们的IMF并不准确不同时间尺度的信号成分错误地混合在一起。

以下我们也通过我们写的EMD做了示范

很明显在IMF1发生了混叠

Step by Step

为了解决这种模态混叠的现象EEMD方法应运而生。其步骤为

  • 设定总体平均次数M
  • 将一个具有标准正态分布的白噪声$n_i(t)$加到原始信号$x(t)$上,产生一个新的信号,x_i(t) = x(t) + n_i(t)
  • 对$x_i(t)$进行EMD
      
    i(t) = \sum_{j=1}^{J}c_{i,j}(t) + r_{i,j}(t)
    
     
    
  • 重复上述两步骤吗得到IMF集合
      
    {1,j}(t), c_{2,j}(t), \cdots,c_{M,j}(t), j=1,2,\cdots,J