matlab使用经验模式分解emd 对信号进行去噪

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原文出处：拓端数据部落公众号

 

对于这个例子，考虑由具有明显频率变化的正弦波组成的非平稳连续信号。手提钻的振动或烟花声是非平稳连续信号的例子。

以采样频率加载非平稳信号数据fs，并可视化混合正弦信号。

 

html

load（'sinusoidalSignalExampleData.mat'，'X'，'fs'）; xlabel（'Time（s）'）;

观察到混合信号包含具有不同幅度和频率值的正弦波。

为了创建希尔伯特谱图，您需要信号的IMF。执行经验模式分解以计算信号的固有模式函数和残差。由于信号不平滑，请指定' pchip'作为Interpolation方法。

 

html

[imf，residual，info] = emd（X，'Interpolation'，'pchip'）;

 

html

目前的IMF | #Sift Iter | 相对Tol | 停止标准命中   1 | 2 | 0.026352 | SiftMaxRelativeTolerance 2 | 2 | 0.0039573 | SiftMaxRelativeTolerance 3 | 1 | 0.024838 | SiftMaxRelativeTolerance 4 | 2 | 0.05929 | SiftMaxRelativeTolerance 5 | 2 | 0.11317 | SiftMaxRelativeTolerance 6 | 2 | 0.12599 | SiftMaxRelativeTolerance 7 | 2 | 0.13802 | SiftMaxRelativeTolerance 8 | 3 | 0.15937 | SiftMaxRelativeTolerance 9 | 2 | 0.15923 | SiftMaxRelativeTolerance
分解停止是因为残留信号的极值数小于'MaxNumExtrema'。

在命令窗口中生成的表指示每个生成的IMF的筛选迭代次数，相对容差和筛选停止标准。此信息也包含在info。您可以通过指定Display为隐藏表0。

 

html

HHT（IMF，FS）;

频率对时间图是一个稀疏图，其中垂直颜色条表示IMF中每个点的瞬时能量。该图表示从原始混合信号分解的每个分量的瞬时频谱。从该图中可以观察到三个IMF，其频率在1s处有明显变化。

可视化信号的残余和内在模式功能

 

对于这个例子，考虑由具有明显频率变化的正弦波组成的非平稳连续信号。手提钻的振动或烟花声是非平稳连续信号的例子。

加载非平稳信号数据，并可视化混合正弦信号。

 

html

load（'sinusoidalSignalExampleData.mat'，'X'，'fs'）; 

观察到混合信号包含具有不同幅度和频率值的正弦波。

执行经验模式分解以绘制固有模式函数和信号残差。由于信号不平滑，请指定' pchip'作为Interpolation方法。

 

html

emd（X，'Interpolation'，'pchip'）;

 

html

目前的IMF | #Sift Iter | 相对Tol | 停止标准命中   1 | 2 | 0.026352 | SiftMaxRelativeTolerance 2 | 2 | 0.0039573 | SiftMaxRelativeTolerance 3 | 1 | 0.024838 | SiftMaxRelativeTolerance 4 | 2 | 0.05929 | SiftMaxRelativeTolerance 5 | 2 | 0.11317 | SiftMaxRelativeTolerance 6 | 2 | 0.12599 | SiftMaxRelativeTolerance 7 | 2 | 0.13802 | SiftMaxRelativeTolerance 8 | 3 | 0.15937 | SiftMaxRelativeTolerance 9 | 2 | 0.15923 | SiftMaxRelativeTolerance
分解停止是因为残留信号的极值数小于'MaxNumExtrema'。

生成具有原始信号，前3个IMF和残差的交互式图。在命令窗口中生成的表指示每个生成的IMF的筛选迭代次数，相对容差和筛选停止标准。您可以通过指定Display为隐藏表0。

右键单击图中的空白区域以打开IMF选择器窗口。使用IMF选择器有选择地查看生成的IMF，原始信号和残差。

 

 

从列表中选择要显示的IMF。选择是否在图上显示原始信号和残差。

 

 

选定的IMF现在显示在图上。

 

 

使用该图可视化从原始信号中分解的各个组件以及残差。请注意，残差是根据IMF总数计算的，并且不会根据IMF选择器窗口中选择的IMF进行更改。

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