[发明专利]用于桥梁监测信号的预处理方法

权利要求书

1.用于桥梁监测信号的预处理方法，其特征在于，包括：采用加入Kriging插值法的EMD分解方法K-EMD对桥梁监测信号进行预处理，其中，采用粒子群方法PSO对所述K-EMD过程中涉及的相关模型参数θ进行寻优，形成PSO优化的K-EMD方法；所述K-EMD方法包括以下步骤：

步骤1，提取桥梁监测信号x(t)的极值点及其对应的时刻；

步骤2，将提取的时刻-极值作为已知样本点，根据所述样本点的特征，选定回归模型及相关模型，构建初始的DACE模型；

步骤3，利用PSO法对所述相关模型的参数θ进行优化，确定最优的参数θ；

步骤4，根据所述回归模型和所述最优的参数θ，构建最终的DACE模型；

步骤5，利用所述最终的DACE模型，对桥梁监测信号x(t)的极值点包络线进行预测插值和拟合，获得整个时间段内桥梁监测信号x(t)的极大值包络线e_max(t)和极小值包络线e_min(t)；

步骤6，计算所述极大值包络线e_max(t)和所述极小值包络线e_min(t)的极值包络线均值m₁：

步骤7，将桥梁监测信号x(t)减去所述极值包络线均值m₁，获得去均值信号y₁(t)：

y₁(t)＝x(t)-m₁

根据预设判断准则判定去均值信号y₁(t)是否是IMF分量，若去均值信号y₁(t)不满足所述预设判断准则，则将去均值信号y₁(t)作为原始数据，重复筛选，直至去均值信号y₁(t)满足所述预设判断准则，此时，记y₁(t)＝c₁(t)，则c₁(t)为桥梁监测信号x(t)的第一个IMF分量；

步骤8，计算剩余信号r₁(t)：

r₁(t)＝x(t)-c₁(t)；

步骤9，将剩余信号r₁(t)作为原始信号，重复步骤5、步骤6、步骤7和步骤8，分解n次得到n阶IMF和余项r_n(t)，分解第n次时的极值包络线均值记为m_n，若所述余项r_n(t)为一个单调信号或所述极值包络线均值m_n足够小时，EMD分解结束,其中，按照预设的EMD停止分解的R准则来判断是否停止EMD分解，预设的EMD停止分解的R准则指根据R的大小来判断是否停止EMD分解，R的计算公式为：

RK=|(ETK-ETK-1)/(1K-1Σi=1K-1ETi)|]]>

式中，ET＝E_n·T，E为能量密度，T为平均周期，c为第n个IMF分量的极值点总数，即极大值和极小值的个数之和，K表示当前分解次数；

步骤10，综合上述结果，按需要将IMF与所述余项r_n(t)进行重构，获取重构信号λ(t)：