希尔伯特变换

摘要： 针对当前无人驾驶飞行器工程研制中储箱燃油晃动频率过低与刚体频率接近且随燃油消耗而时变,影响驾驶仪固定参数陷幅滤波器设计的问题。设计并加工了极小宽深比的密集“井”型隔板,利用振动台+水平滑台组合进行横向阶跃激励的晃动试验,并以激光多普勒测振仪获取储箱燃油液面晃动的自由振动衰减响应,采用解析模态分解(analytical mode decomposition,AMD)与基于希尔伯特变换的自由振动分析法对液体晃动频率及阻尼进行辨识。试验及辨识结果表明,相比于常规稀疏隔板,安装密集“井”型隔板储箱的燃油晃动基频大幅提高,且不会随着燃油液面深度变化而明显变化,晃动模态阻尼大幅增大,晃动幅度快速衰减。

摘要： 本文对船舶储能三电平BUCK-BOOST双向变流器IGBT开路故障检测方法进行研究。首先分析了三电平BUCK-BOOST双向变流器开路故障的电流响应及其特征,然后提出一种基于开关模态本征频率特征的变流器开路故障检测方法。该方法采用经验模态分解理论获取输入电流中固有的开关模态分量,通过希尔伯特变换得到开关模态频率并根据其变化特征对IGBT开路故障进行检测。最后,论文通过仿真与实验对该方法的可行性与有效性进行验证。研究结果表明,利用瞬时频率法可在开关周期(如0.1 ms)内有效检测变流器IGBT功率器件开路故障,具有速度快、准确率高、以及动态鲁棒性好等优点,可为变流器容错控制提供及时故障信息。

摘要： 流激振动是衡量水泵水轮机运行稳定性的重要参数。本文基于国内某水泵水轮机发电工况停机暂态过程中的实测顶盖振动信号,分别使用经验模态分解、变分模态分解和希尔伯特变换等方法对其进行时频分析,并获得如下结论。首先,相比经验模态分解,从基于变分模态分解的希尔伯特时频谱图中能够更为直观地观察到顶盖振动信号的时频信息。其次,时频分析结果表明,顶盖振动主要是由于旋转叶轮与静止的活动导叶之间的动静干涉作用而引起的流体异常压力脉动在过流部件中传播所导致的。最后,随着机组停机过程中流量逐渐减小,由流体激发的异常压力脉动逐渐减弱,动静干涉强度逐渐降低,顶盖振动也逐渐减弱。

摘要： 针对差分混沌移位键控(differential chaos shift keying,DCSK)系统传输速率低和误码率(bit error rate,BER)性能差的缺点,提出一种改进型正交多用户降噪DCSK(improved orthogonal multiuser noise reduction DCSK,IOMU-NR-DCSK)通信系统。发送端将长为R的混沌序列复制P次作为参考信号,然后再扩展两路,通过希尔伯特变换使每路多传输N bit用户信息,并结合正交调制传输经Walsh码调制后的信息信号。接收端利用滑动平均滤波器对信号进行平均操作来降低噪声方差。在加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise,AWGN)信道和多径Rayleigh衰落信道下推导了IOMU-NR-DCSK系统的BER公式并进行仿真分析。结果表明,在相同条件下该系统的数据传输速率比多用户DCSK(multiuser DCSK based on Hilbert transform,HMU-DCSK)系统提升了约50%,BER性能提高了近2 dB。

摘要： 提出一种基于希尔伯特变换和自适应双阈值的R波检测算法。首先对预处理后的信号进行幅度归一化和希尔伯特包络分析;然后采用自适应双阈值法检测R波;最后,根据增强后的信号定位检测到R波的位置。使用4个具有不同频率和信噪比的数据库(MIT-BIH心率失常数据库、QT数据库、NST噪声数据库、European ST-T数据库)和临床采集心电数据对所提算法进行性能评估,结果表明,各种不规律和含有严重噪声干扰的心电信号中R波的位置依然能被所提算法准确检测出。在MIT-BIH心律失常数据库中,总体数据检测的敏感性、阳性检测度和准确率分别达到了99.36%、99.77%和99.13%,每条记录平均消耗时间比传统的Pan and Tompkins算法大大缩短。实验结果表明该算法具有良好的鲁棒性和实时性。

摘要： 柔性直流(direct current,DC)输电技术发展迅速,但其保护还存在一些不足。传统的电流差动保护易受线路分布式电容影响的问题尚未完全解决。为解决柔性直流线路保护存在的问题,本文提出一种基于低频无功方向的柔性直流输电线路后备保护原理。仿真结果表明所提保护原理不受分布电容电流的影响、不需要严格的通讯同步且具备较强的耐受故障电阻和噪声干扰的能力。

摘要： 为深入发掘道岔区轨道不平顺的时域和频域特征,利用自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)和希尔伯特变换方法,对高速铁路18号道岔动态检测几何数据进行分析。结果表明:CEEMDAN方法可突出不平顺的局部特征,有利于道岔结构局部特征的提取与定位;选择不同尺度的本征模态分量(IMF)对道岔区轨道不平顺进行重构,可在降低钢轨刨切和噪声干扰的基础上,突出道岔区中低频轨道不平顺优劣状态;经过CEEMDAN分解得到的同一层的岔区IMF具有同一尺度,同一尺度下IMF的瞬时频率集中,波动较小;道岔区轨距能量集中在长波区段,而道岔区高低、轨向、水平和三角坑能量集中在中长波范围。

摘要： 从驶过桥梁的车辆响应中识别简支梁桥的损伤具有快速、经济的优点,对公路工程中广泛存在中小旧桥快速检测具有重大的应用价值。依据车桥耦合振动理论和间接测量法原理,对车辆驶过桥梁的过程进行数值模拟试验研究,对车体加速度时程响应进行快速傅里叶变换、带通滤波处理、希尔伯特变换,得到桥梁的一阶识别位移振型,利用位移振型的曲率识别桥梁损伤,对比分析了位移曲率识别桥梁损伤的三大曲率指标。数值分析表明,曲率模态、曲率模态差、曲率模态变化率三大指标都能较好地识别简支梁桥的损伤位置,为车辆传感间接识别简支梁桥损伤方法在桥梁检测工程中的应用提供理论参考。

摘要： 针对传统电压暂降源定位方法准确率低的缺点,提出了基于希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)HHT和GA-BP的定位方法。用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)对故障期间的电压和电流进行处理,得到有效特征值-电流实部Icosθ和系统轨迹斜率k,接着用GA-BP神经网络对有效特征值进行分类找出故障源的初步位置,然后用飞蛾扑火优化(moth-flame optimization,MFO)算法对故障线路的电压电流构建的数学模型求解,从而对电压暂降源进行精确定位。同时,根据三相电压幅值之间的关系区分故障类型。最后,以双电源系统仿真模型为例对所提方法进行验证,仿真结果表明:提出的定位方法准确率和精度很高,能够准确地定位出电压暂降源的位置。

摘要： 激光自混合干涉在高精度测量领域发挥着越来越重要的作用,微位移测量已应用于大型土木结构、航空航天、健康监测等。传统测量以调幅信号为主,但随着噪声加强,测量误差越来越大,甚至难以测量。为此,采用马赫-曾德尔干涉仪,实现了调幅/调频信号转换。针对大噪声环境下的调频信号,利用多次希尔伯特变换进行相位解卷,实现了原始信号的重构。数值仿真结果证明了该方法的有效性,在10 dB白噪声环境中,系统的信噪比为10.0614 dB,估计误差为0.0614 dB。实验结果表明,微位移重构的误差在100 nm以内,且调频信号的信噪比远高于调幅信号。该方法适用于超精密测量,且在大噪声环境下仍具有较高的信噪比。

摘要： 目的:在脑科学和神经科学研究与临床上,脑电是研究和认知脑的正常活动和异常情况的一种重要生物医学信号.然而,从头皮上采集的这种微弱信号混杂了很多影响脑电信号分析的干扰,其中眨眼伪迹是一个主要来源.本文提出一种针对单导联脑电信号,去除信号中眨眼伪迹的方法. 方法:利用小波分析检测信号奇异点,并与小波转换模极大值结合判断眨眼伪迹的峰值.使用希尔伯特变换求取瞬时频率,识别以眨眼伪迹峰值为线索的眨眼伪迹出现区域.采用平稳小波分解,将眨眼伪迹分解到近似系数空间,利用非眨眼区域数据估计眨眼区域的近似系数.用眨眼区域两侧细节系数的去噪阈值估计眨眼区域内的阈值,对细节系数进行降噪.对于经过处理的系数进行重构,得到去除眨眼伪迹的脑电信号. 结果:利用所提出方法实现的计算机程序,对美国Salk计算神经生物学实验室提供的脑电数据进行去除眨眼伪迹的实验.将得到的实验结果与采用主元素分析方法和盲源分离方法处理的结果进行比较. 结论:实验结果显示本文提出的方法有效.

摘要： 针对传统二极管峰值检波法对调频多普勒引信目标信号包络的解调失真较严重,信号细节丢失较多的问题,提出将基于希尔伯特变换的包络解调法应用于调频多普勒引信的信号处理中.利用调频多普勒引信对地视频信号的希尔伯特变换构建其解析信号,并对解析信号取模来实现原始信号的包络解调.仿真和实测表明,该方法能够十分准确地还原原始信号的包络,以较小的失真获得目标的起伏特征.与二极管峰值检波法相比,该方法更加适用于对目标的局部特征与细节还原要求较高的引信系统中.

摘要： 传统希尔伯特变换不能压制信号中高频噪声,且其滤波器在零点奇异.这两个问题使得传统希尔伯特变换在提取信号包络时存在困难.基于这两个问题,本文提出了低通希尔伯特变换的概念.低通希尔伯特变换不仅能够准确滤除高频噪音,且其滤波器在零点非奇异.通过对一实信号的处理分析,验证了低通希尔伯特变换能够很好地压制高频噪声,提取有用信号的包络,实现了低通滤波加希尔伯特变换的功能.在信号处理和工程实践中具有良好的应用前景.

摘要： 本文介绍广义希尔伯特变换有较好的抗噪性，能够在信噪比较低时得到更为准确的瞬时相位结果。广义瞬时相位负模在低信噪比时可以准确地指示原始信号，对噪声敏感度很低，是一种较好的信号指示属性。本文通过广义瞬时相位可以对信号进行重构，且重构误差较小。为了研究具体误差，引入了相对平方误差的概念，即有效信号和重构信号求差的平方和比上有效信号的平方和。在模型信号中求取的重构相对平方误差，在信噪比很低的情况下为1%，在可以接受范围内。对合成CMP道集和实际地震资料也可以实现对信号的去噪，去除的噪声主要为随机噪声。重构后噪声压制效果较好，整个剖面相对干挣很多，随机噪声去除比较明显，并且能够较好地保留了有效信号的AVO特性。

摘要： 强磁暴期间,太阳大尺度爆发活动引起的空间天气灾害可能会对包括中低纬区域在内的全球电网系统造成严重影响.鉴于中低纬区域地磁感应电流观测数据样本少信号弱的情况,本文提出了一种识别中低纬电网GIC弱信号的方法,即运用聚类经验模态分解和希尔伯特变换从电网监测信号中提取出磁暴扰动成分,并通过扰动能量指标识别出该信号对磁暴的响应.该方法能结合电网的实际对监测区域各变压器潜在的GIC影响做初步预测,从而更好地为偏磁治理方案及电网设备选型提供有效的参考.

摘要： 在套管井测井中,沿着钢管产生的拉伸波(即管波),在声波数据中产生很强的干扰,使得地层声速的提取十分困难.基于管波与地层声波的干涉原理,本文提出了一种新的声波处理方法.管波的传播特征是已知的,且管波和地层波都由同一声源激发,因此,可以用管波来改造测井声波数据.对改造后数据采用希尔伯特变换作进一步处理,得到与地层信息相关的解析信号,从该信号中即可提取出地层声速.通过对理论模拟数据的处理和现场测井数据的应用,验证了新方法的正确性和有效性.

摘要： 针对语音信号非平稳性、非调制性及高分数带宽比的特点,提出一种新的基于两阵元的相干语音信号DOA估计算法.该算法先从接收信号中选出低频部分能量较大且功率谱分布较均匀的帧为最优帧,并分解为互不重叠的窄带分量,利用希尔伯特变换将各窄带转换成解析信号,将信号的不同频率等效为虚拟阵列的各个阵元,对虚拟阵列接收信号去相干处理后进行DOA估计.本文从信源个数、划分窄带数、信噪比等方面对提出的算法进行仿真实验研究,仿真结果及分析表明该算法对高信噪比的相干语音信号DOA估计具有一定的适用性,克服了两阵元只能估计单声源的不足,实现了多个相干声源的DOA估计.

摘要： 从论证了天线方向图函数具有数学上的解析性入手,论证了天线方向图函数的实部与虚部、幅度与相位之间具有的关系和性质,进而指出一个天线的幅度方向图函数与其口面分布之间通常存在多值对应关系,而这些不同口径分布的天线虽然拥有相同的幅度方向图,但其相位方向图却是不同的,这些不同相位方向图的最大数量与阵列的阵元数或连续分布口径天线的口径尺寸有关,并在此基础上提出了天线最小和最大相位方向图的概念,其中最小相位方向图天线的对数幅度方向图与其相位方向图之间构成一对希尔伯特变换关系.最后,作为一个推论,证明了尺寸小于半个波长的单元天线具有相同幅度方向图的方向图函数是唯一的.

摘要： 本文介绍了圆锥滚子轴承特征频率的求解方法,以及基于希尔伯特(Hilbert)变换的包络谱分析方法在圆锥滚子轴承上的应用,并以长城汽车某车型主减速器圆锥滚子轴承为例,结合频谱分析,将Hilbert包络解调分析方法在圆锥滚子轴承故障诊断上加以应用.后期将故障轴承发往厂家进行拆解检测，发现故障轴承滚子小端以及轴承外圈存在压痕，可以确定本次轴承故障是由压装力过大、滚子压装变形产生的。后期通过改善轴承压装工序，选择合适的轴承压装力，轴承异响故障不再发生。

摘要： 本文介绍了圆锥滚子轴承特征频率的求解方法,以及基于希尔伯特(Hilbert)变换的包络谱分析方法在圆锥滚子轴承上的应用,并以长城汽车某车型主减速器圆锥滚子轴承为例,结合频谱分析,将Hilbert包络解调分析方法在圆锥滚子轴承故障诊断上加以应用.后期将故障轴承发往厂家进行拆解检测，发现故障轴承滚子小端以及轴承外圈存在压痕，可以确定本次轴承故障是由压装力过大、滚子压装变形产生的。后期通过改善轴承压装工序，选择合适的轴承压装力，轴承异响故障不再发生。

摘要： 本发明公开了一种基于分数阶小波变换和希尔伯特黄变换的跳频信号检测方法，其特征是，包括如下步骤：1）输入待处理的跳频信号；2）设定阶次的范围及搜索步长、对跳频信号做分数阶傅里叶变换；3）得到最高层的逼近系数和各层小波细节系数；4）小波重构；5）得到去噪后的时域信号；6）得到新时域信号；7）进行EMD分解，得到希尔伯特谱；8）得到跳频周期。这种方法不存在交叉项干扰，避免了传统时频分析过程中窗函数的影响，实现了信号在时间‑分数域的多分辨分析，进一步提高了信号参数估计精度。

摘要： 本发明涉及一种基于希尔伯特‑黄变换的汽车零部件载荷谱快速压缩方法，包括：1)获取并输入原始载荷信号；2)对载荷谱进行预处理；3)对原始载荷信号进行经验模态分解，获得多个固有模态函数；4)对每个固有模态函数进行希尔伯特‑黄变换，得到载荷信号的瞬时能量谱；5)利用遗传算法对瞬时能量谱设置阈值并定位低于最优阈值的瞬时能量谱片段，删除载荷信号中对应时间片段；6)对保留信号片段进行拼接，得到最优压缩信号；7)计算压缩载荷信号与原始载荷信号的疲劳损伤保留量等，检验功率谱密度及穿级计数，当疲劳损伤保留量等的误差大于15％时，则循环步骤5)重新求取阈值，反之，则跳出循环；8)完成汽车零部件载荷谱的压缩工作。

摘要： 本发明涉及分布式光纤传感技术与分布式光纤信号处理领域，具体涉及一种基于改进希尔伯特黄变换的DAS系统信号处理方法，包括如下步骤：提取扰动点的时域曲线，对其使用滑动平均和改进的希尔伯特黄变换进行处理，其中，改进的希尔伯特黄变换包括：对其源信号做EEMD，得到所需的IMF分量，再将IMF分量作为源信号通过CEEMD算法解调，对解调的结果进行Hilbert变换以进行时频分析和论证。本发明通过对原始信号进行滑动平均降噪和使用改进的希尔伯特黄变换这一算法进行微弱信号提取，可满足对实际应用过程中扰动音频信号进行还原解调的需求，而且还弥补了现有DAS系统无法自适应的缺点。

摘要： 本发明公开了基于希尔伯特黄变换和支持向量机的故障识别方法，包括以下步骤：获取用户用电状态数据；将所述用户用电状态数据进行小波包处理，得到无高频干扰噪声的电流信号；通过陷波器将所述无高频噪声干扰信号的电流信号进行滤波处理，得到经过去噪滤波后的电流信号；采用经验模态分解对所述去噪滤波后的电流信号进行分解，得到固有模态函数；从所述固有模态函数中提取电流信号特征；将所述提取的电流信号特征通过分类器进行故障识别；实现了精确识别电弧故障。

摘要： 本发明涉及一种基于小波变换和希尔伯特变换的核电站松动部件定位方法。本发明包括如下步骤：步骤(1)网格划分，对划分好的网格编号；步骤(2)采集标定信号采集；步骤(3)标定信号 的连续小波变换；步骤(4)计算到达时间；步骤(5)建立定位数据库；步骤(6)采集现场数据；步骤(7)现场数据信号的傅里叶变换；步骤(8)对进行连续小波变换；步骤(9)希尔伯特变换；步骤(10)查表定位。本发明具有实时性好、定位精度高、抗干扰能力强及计算快速方便的优点。

摘要： 本发明提供一种基于希尔伯特变换和微分变换的二次谐波信号解调方法和系统，通过两次Hilbert变换和一次一阶导数将TDLAS系统的二次谐波信号解调出来，该解调方法不需要参考信号，且获得的二次谐波信号与锁相解调方式获得的解调解相同。

摘要： 本发明涉及一种基于小波变换和希尔伯特变换的核电站松动部件定位方法。本发明包括如下步骤：步骤(1)网格划分，对划分好的网格编号；步骤(2)采集标定信号采集；步骤(3)标定信号的连续小波变换；步骤(4)计算到达时间；步骤(5)建立定位数据库；步骤(6)采集现场数据；步骤(7)现场数据信号的傅里叶变换；步骤(8)对进行连续小波变换；步骤(9)希尔伯特变换；步骤(10)查表定位。本发明具有实时性好、定位精度高、抗干扰能力强及计算快速方便的优点。

摘要： 本申请公开了基于希尔伯特变换的密文生成方法、服务器、介质及装置，可应用于区块链领域或金融领域。在得到输入信息后，先对输入信息进行加密，得到第一密文，然后再针对第一密文进行SHA‑1算法加密。本申请中若输入信息对应的第一报文被划分为多个数据块，则在下一个数据块进行计算的过程中，下一个数据块对应的缓冲区的初始值，为上一个数据块的缓冲区的最终值，即得到的第二密文不仅与第一密文有关还与第一报文被划分的数据块的数目有关，若进行暴力破解，则需要破解第一报文被划分的数据块的数目及第一密文，暴力破解更困难从而提高了安全性。

摘要： 本发明公开了一种基于希尔伯特变换相位解调和BM3D去噪的定量相位成像方法，包括全息图去噪、样品包裹相位求解、条纹局部方向角计算及样品相位恢复四大步骤。本发明的定量相位成像方法通过BM3D算法对全息图进行去噪，减少了成像系统的散斑噪声；通过希尔伯特螺旋变换进行相位解调，进一步消除0级衍射项的影响，提高了相位恢复的精度；此外，得到包裹相位后，通过主成分分析算法去除像差，并利用基于可靠度的解包裹算法进行相位解包裹，最终实现高质量的相位重构。

摘要： 本发明属于核聚变等离子体的数据分析技术领域，具体涉及一种基于希尔伯特变换的非线性模模耦合分析方法。本发明包括以下步骤：步骤一、判断频率关系；步骤二、对原始数据进行三次带通滤波，得到步骤一所述三支模的时间演化曲线；步骤三、对步骤二获得的波形进行希尔伯特变换；步骤四、计算相位演化；步骤五、通过相位时间曲线比较、相位差曲线和直方图的方法，判断等式θ1(t)‑θ2(t)＝θ3(t)+c即Δθ12(t)＝θ3(t)+c是否成立。本发明能够解决现有的双谱方法所需数据较长和无法给出耦合水平随时间变化趋势的问题。