基于HHT算法的無線智能傳感器模態(tài)識別方法研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)是當前在土木工程領(lǐng)域應用比較廣泛的技術(shù),通過對結(jié)構(gòu)中檢測到的信號進行處理和分析,來判斷使用中的結(jié)構(gòu)的健康狀況。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和交叉學科的進步,基于無線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)逐步發(fā)展,以優(yōu)于傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線技術(shù)的檢測方式和性能,已經(jīng)應用于實際結(jié)構(gòu)當中。
　　本文結(jié)合實驗室濱州黃河大橋模型的動力試驗,根據(jù)模態(tài)識別的基本理論,把希爾伯特黃變換識別模態(tài)的算法下載到無線智能傳感器節(jié)點,實現(xiàn)無線智能傳感器節(jié)點的板

2、載計算,使節(jié)點可以直接發(fā)送出板載計算處理后的結(jié)果,從而實現(xiàn)無線智能傳感器節(jié)點局域信號處理的功能,拓展了無線智能傳感器節(jié)點在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領(lǐng)域內(nèi)應用的價值。
　　希爾伯特黃變換是一種可以用于非線性非平穩(wěn)信號的時頻域分析方法。算法的核心是直接對任意的復雜信號進行經(jīng)驗模態(tài)分解,將復雜信號分解成為若干個固有模態(tài)函數(shù)集,這種分解具有局部的時頻特性和自適應性,在信號處理上有很大優(yōu)勢。本文編制了基于MATLAB的希爾伯特黃變換程序,并處理了無線智

3、能傳感器平臺監(jiān)測濱州黃河大橋模型得到的加速度信號,驗證了算法的模態(tài)識別效果。
　　本文所使用的IRIS節(jié)點是美國Crossbow公司生產(chǎn)的一款無線智能傳感器節(jié)點,具有板載計算能力?；?IRIS硬件平臺,通過TinyOS操作系統(tǒng),在無線智能傳感器節(jié)點上進行二次開發(fā),嵌入了希爾伯特黃變換識別模態(tài)的程序。通過試驗對無線加速度信號進行了板載計算,識別出了原始加速度信號的各階本征模態(tài),和線下計算的結(jié)果對,結(jié)果比較一致,驗證了嵌入算法的板載