基于帶通濾波技術(shù)的數(shù)據(jù)分解方法與工程應(yīng)用.pdf

1、隨著海洋工程發(fā)展規(guī)模的迅速擴(kuò)大，人們可以獲取的各類(lèi)海洋信息也日益增多，基于有限的海洋數(shù)據(jù)信息，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)海洋環(huán)境和海洋災(zāi)害成為海上工程建設(shè)的迫切需要。人們對(duì)海上結(jié)構(gòu)安全性的重視程度日漸提高，也必然會(huì)對(duì)海洋信息的分析處理工作提出更高的要求。將不再滿(mǎn)足模糊的定性分析，更希望獲取準(zhǔn)確的定量分析結(jié)果，數(shù)據(jù)處理速度上也由低效率的人工處理方式步入高效的自動(dòng)或智能化處理。因此更加有效地處理、分析資料，消除各種測(cè)量誤差和系統(tǒng)誤差，進(jìn)一步提高其使用價(jià)值，充

2、分利用和發(fā)揮現(xiàn)有數(shù)據(jù)的使用價(jià)值，成為當(dāng)下的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。
　　本文較為全面的介紹了當(dāng)今幾種常用的信號(hào)分析方法，客觀的評(píng)價(jià)了這幾種信號(hào)（數(shù)據(jù)）分析方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，針對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)的特性，提出了2種新的信號(hào)（數(shù)據(jù)）分析方法：基于FFT和帶通濾波技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法(FB-EMD)和FFT帶通濾波平滑方法。FB-EMD法主要沿用Huang-HHT經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和固有模態(tài)函數(shù)的提法，從信號(hào)分解思想來(lái)看，本文方法可以看作是HHT經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的

3、改進(jìn)型。FB-EMD法采用新的分解方法和分解準(zhǔn)則，可以將平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程和非平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程分解成一系列兩兩正交的固有模態(tài)函數(shù)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)驗(yàn)證，F(xiàn)B-EMD法可以較好地完成各種信號(hào)的分解。本文還對(duì)HHT和FB-EMD作定性比較，在分解簡(jiǎn)單Stokes2階波時(shí)，本文得到的FB-EMD法要明顯的優(yōu)于HHT的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法，本方法可以快速、準(zhǔn)確地對(duì)信號(hào)進(jìn)行有效的分析，并且分解結(jié)果完全符合信號(hào)的原始特征。秉承了 HHT方法具有瞬時(shí)頻率分析的特性，本

4、文 FB-EMD分解法也可以用于信號(hào)的瞬時(shí)頻率分析，從理論上看，凡是HHT信號(hào)分析方法能解決的問(wèn)題，F(xiàn)B-EMD方法都能夠進(jìn)行替代。
　　后一種方法主要用于對(duì)波浪信號(hào)的平滑處理上，F(xiàn)FT平滑方法克服現(xiàn)有海浪平滑方法存在的問(wèn)題，能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行較好的平滑。與常用平滑方法相比，F(xiàn)FT平滑方法理論依據(jù)充分，工程上簡(jiǎn)單易用，平滑效果較好，非常適合于計(jì)算機(jī)自動(dòng)化處理。
　　這兩種信號(hào)分析方法擴(kuò)展了現(xiàn)有信號(hào)分析方法的應(yīng)用范疇?？梢云谕?，這兩