[发明专利]基于相关分析的EMD过程中有效IMF的判定方法

权利要求书

1.一种基于相关分析的EMD过程中有效IMF的判定方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

采集故障振动信号，将该振动信号作为原始信号；

将原始信号使用EMD方法进行分解得到若干个IMF分量；

计算每一个IMF分量与原始信号的相关系数，画出相关系数分布图；

根据相关系数分布图并利用噪声判断准则确定噪声IMF分量；

所述的根据相关系数分布图并利用噪声判断准则确定噪声IMF分量的方法包括如下步骤：计算各个IMF分量与原信号的相关系数，画出相关系数分布图，在所述相关系数分布图中找到第一个相关系数发生突变的点K，该点对应的IMF分量为IMF_k，将IMF₁～IMF_k分量视为噪声IMF分量；将各个IMF分量与原信号的相关系数点依次连接构成相关系数曲线，曲线方向发生反转的相关系数对应的点为相关系数发生突变的点；

根据相关系数分布图并利用伪分量判断准则确定伪IMF分量；

将判定为噪声的IMF分量和伪IMF分量去除，得到有效的IMF分量；

得到有效的IMF分量的方法如下：假设原始信号经EMD方法分解得到N个频率从高到低排列的IMF分量，噪声成分主要集中在信号的高频段，即EMD方法分解得到的阶数较小的IMF当中，因此存在一个数字k，使得IMF₁～IMF_k是以噪声为主导模态的IMF分量；伪分量主要集中在阶数较大的IMF分量中，因此存在一个数字h，使得从第h个IMF往后的所有分量IMF_h～IMF_N都是伪IMF分量；剩下的IMF_k+1～IMF_h-1是以有用信号为主导模态的分量。

2.如权利要求1所述的基于相关分析的EMD过程中有效IMF的判定方法，其特征在于：

采用压电加速度传感器采集故障振动信号。

3.如权利要求1所述的基于相关分析的EMD过程中有效IMF的判定方法，其特征在于，所述的计算每一个IMF分量与原始信号的相关系数的方法包括如下步骤：

相关系数ρ_xy的计算公式为：

${\mathrm{\ρ}}_{xy}=\frac{\underset{n=0}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}x\left(n\right)y\left(n\right)}{{\[\underset{n=0}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}{x}^2\left(n\right)\underset{n=0}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}{y}^2\left(n\right)\]}^{1/2}}$

式中x(n)表示EMD分解前的原始信号，y(n)表示IMF分量。