EMD方法在消除桥梁振动信号局部强干扰中的应用

摘要

在进行桥梁的健康监测和状态评估时 ,外界环境的影响常常会在采集的振动信号中形成局部强干扰 ,导致分析结果的严重失真。为解决这一问题 ,文中基于经验模态分解 (empiricalmodedecomposition ,EMD) ,提出一种信号强干扰的消除方法。首先利用EMD把一个时间序列的信号分解成不同时间尺度的本征模函数 (intrinsicmodefunction ,IMF)和残余项 ,然后采用合适的带通滤波器对前几个IMF进行滤波 ,在存在强干扰的区段 ,用滤波后的数据代替滤波前的数据 ,并使后几个IMF在相应区段的幅值为零 ,最后将所有的IMF及趋势项重新进行叠加 ,即得到消除强干扰后的信号。将该信号再次进行EMD分解 ,可得到一系列新的IMF ,它与未消除干扰时信号的分解结果有显著差别。通过对实测南京桥有对讲机干扰的应变信号进行分析 ,结果表明该方法可行。