[发明专利]一种次同步振荡随机时变模态辨识方法

权利要求书

1.一种次同步振荡随机时变模态辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、采用经验模态分解将采样信号x(n)分解为有限个IMF分量和一个残余量，在采样信号x(n)分解过程中，拟合包络线时，将采样信号x(n)的极值点和经镜像延拓的极值点作为插值点进行插值；

IMF分量满足以下两个条件：

条件一：整个IMF分量的极值点个数与零点个数之差不超过1；

条件二：IMF分量极大值点确定的上包络线与极小值点确定的下包络线的均值始终为零；

步骤2、对每个IMF分量l(n)进行Hibert变换，将变换后的信号作为虚部，原信号l(n)作为实部构成复数信号即解析信号；

步骤3、利用解析信号计算采样信号x(n)的瞬时幅值A(n)、瞬时频率f(n)和瞬时相位θ(n)。

2.根据权利要求1所述的一种次同步振荡随机时变模态辨识方法，其特征在于，经验模态分解包括以下步骤：

步骤1.1、取采样信号x(n)的全部极值点，选取对称点，以该对称点为对称轴向外延拓极小值点和极大值点各2个，将原信号的所有极值点和延拓的极值点作为插值点进行三次样条插值，得到采样信号的上包络线和下包络线，求上下包络线的均值曲线j(n)；

步骤1.2、检查原始信号与包络均值之差l(n)＝x(n)-j(n)是否满足IMF条件，

如果不满足条件，令l(n)代替x(n)为新的输入返回步骤1.1；

如果满足条件，则l(n)即为采样信号的一个IMF分量，进行步骤1.3；

步骤1.3、令r(n)＝x(n)-l(n)，检查r(n)是否满足IMF条件分解终止条件，如果不满足条件，以r(n)代替x(n)返回步骤(1)，求其极值和包络线，如果满足条件，r(n)为残余量，经验模态分解终止，分解后的x(n)表示为：

3.根据权利要求1所述的一种次同步振荡随机时变模态辨识方法，其特征在于，镜像延拓法是将采样信号x(n)端点或靠近边界的极值点作为对称点对极值点进行延拓，在信号两端各添加4个极值点，利用延拓后的极值点求包络线均值。

4.根据权利要求3所述的一种次同步振荡随机时变模态辨识方法，其特征在于，对称点的选择过程如下：

设一段点数为n的信号序列为x(i)，其时间序列为t(i)，该信号的M个极大值为x_M(i)，该M个极大值x_M(i)对应的时间序列为t_M(i)，x(i)的N个极小值为x_N(i)，x_N(i)对应的时间序列为t_N(i)，

左端对称点的选择流程为：

比较t_M(1)和t_N(1)的大小，

若t_M(1)＜t_N(1)成立，则比较x(1)与x_N(1)的大小，若x(1)>x_N(1)，x_M(1)为左端对称点，否则，x(1)为左端对称点；

若t_M(1)＜t_N(1)不成立，则比较x(1)与x_M(1)的大小，若x(1)>x_M(1)，x(1)为左端对称点，否则x_N(1)为左端对称点；

右端对称点的选择流程为：比较t_M(M)和t_N(N)的大小，

若t_M(M)＜t_N(N)成立，则比较x(n)与x_M(M)的大小，若x(n)＜x_M(M)，x_N(N)为右端对称点，否则，x(n)为右端对称点；

若t_M(M)＜t_N(N)成立不成立，则比较x(n)与x_N(N)的大小，若x(n)＜x_N(N)，x(n)为右端对称点，否则，x_M(M)为右端对称点；

对称点确定后，以该对称点为对称轴向外延拓极小值点和极大值点各2个。