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38、(七)相应问题_基于IMF自身的瞬时频率估计

已有 3956 次阅读 2012-12-2 13:57 |个人分类:斤斤计较|系统分类:论文交流| 极值点, 振幅, 包络线, 瞬时频率估计, 切点

 

    将综合切包络线代替《31、(一)根本思路_基于IMF自身的瞬时频率估计》的(分段)极点包络线,将遮掩码c12、c34原来由IMF差分函数求取,改为由络基信号(IMF减去包络线所得信号)差分函数求取。所有的信号都可以顺利运行。见图37-1、图37-2。后者第3个子图瞬时频率,已经没有因为IMF与极点包络线相割造成的突变了。分析信号为imfMBrd第11分量。

 

 

    图38-1

 


    图38-2

 

    用切包络线代替极点包络线,产生的一个最大问题是:在两个相邻过零点之间,可能存在两个(或以上。理论如此,实际未见过)切点,而不像极点包络线那样只存在一个极值点。两个切点之间必定有一个络基极值点(络基信号除切点外的极值点)。以这3个点为界限,形成信号源在1、4或2、3两个象限交替出现的现象。见图37-3。我称之为“象限交访”现象吧。

 


    图38-3

 

    即使只有一个切点,但仍然可能存在络基极值点。见图37-4、图37-5。它对信号处理的影响,与两个切点是一样的。

 

    图38-4

 

    图38-5

 

    上面3图中,络基极值点处瞬时频率的突变,见下图。

 


    图38-6

 

    处理方法:通过对遮掩码的特别赋值,将上述情况下,两个相邻过零点之间划分为仅仅两个象限。切点数为两个时,以络基极值点为界限;切点数为一个时,以切点为界限。见图37-7、图37-8、图37-9。

 

    图38-7

 

    图38-8

 


    图38-9

 

    经过上述处理后,包括上面3个络基极值点在内的各络基极值点处的瞬时频率突变基本上消失了。见图37-10。上面图37-7中的络基极值点处的瞬时频率见图37-11。

    图38-10

 


    图38-11

 

    但是在某些特别情况下,络基极值点处的瞬时频率突变还是很大的。见图37-12、图37-13。不过经过许多信号的运行,发现只有一个切点时,络基极值点处瞬时频率突变都很小,基本可以忽略。

 

    图38-12

 

    图38-13

 

    处理:强令信号与切包络线在两个切点之间的值相等,即令余弦值等于1(1、4象限)或-1(2、3象限)。此举是将信号源看成是在沿实轴运动,相位恒等于0(2*pi)或pi,瞬时频率恒等于0。见图37-14。

 

    图38-14


    图37-7中络基极值点处、两个切点之间的瞬时频率如下图:
 

   图38-15

 

    至此,因使用综合切包络线作振幅所产生的最大的“问题”处理完毕。不过我对这样的处理方式是存有疑虑的。从道理上来讲,信号处理,需要尽量保存信号本身所含有的信息,而尽量减少因信号处理方式不当所造成的虚假信息。但实际上这二者往往难以区分。在物理实际中,信号源的“象限交访”现象肯定是存在的。在本文中,即使它是“因信号处理方式不当所造成的虚假信息”,那也是上一阶段的信号处理方式(EMD)所遗留下来的。是不是应该在上一阶段的信号处理中采取某种统一的措施来消除它,而不应该在本阶段中采取“头痛医头脚痛医脚”的方式进行处理呢?

 

    还有几个次要问题下篇再谈。

 

 

(本文首发于:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6ad0d3de010178yi.html

首发时间:2012-07-09 20:33:18)

 



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