希爾伯特黃變換基于多片DSP的實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn).pdf

1、希爾伯特—黃變換(HHT)是上世紀(jì)末Huang等人首次提出的一種新的信號(hào)分析理論。它通過EMD分解將信號(hào)分解成有限數(shù)目的IMF信號(hào)并對(duì)每個(gè)IMF進(jìn)行Hilbert變換就可以獲得有意義的瞬時(shí)頻率，從而給出頻率變化的精確表達(dá)。HHT自適應(yīng)地利用了信號(hào)的局部信息，獲得信號(hào)某一時(shí)刻的瞬時(shí)狀態(tài)。將希爾伯特黃變換與矢量信號(hào)處理相結(jié)合應(yīng)用到水聲領(lǐng)域，稱之為矢量希爾伯特黃變換。矢量HHT的方法能更好分離不同目標(biāo)的信號(hào)，尤其是非線性、非平穩(wěn)信號(hào)。由于實(shí)際

2、信號(hào)大多數(shù)是非線性、非平穩(wěn)的，因此矢量HHT對(duì)于實(shí)際信號(hào)處理有較好的效果。目前我國在此領(lǐng)域的研究多集中于理論分析和算法研究，希爾伯特黃變換工程應(yīng)用的實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)相對(duì)滯后，而實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理是現(xiàn)代信號(hào)處理系統(tǒng)中的重要組成部分。 鑒于此本文將以由多片DSP構(gòu)成高速互連結(jié)構(gòu)作為主要信號(hào)處理平臺(tái)，將其應(yīng)用于HHT信號(hào)處理領(lǐng)域，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)矢量HHT，對(duì)于提高系統(tǒng)的整體性能、推動(dòng)HHT算法的工程實(shí)現(xiàn)研究都具有重要意義。 本文首先詳細(xì)論述了

3、希爾伯特—黃變換時(shí)頻分析方法的思想及實(shí)現(xiàn)方法，并對(duì)其中的相關(guān)問題進(jìn)行了仿真研究。其次為了解決矢量希爾伯特—黃變換實(shí)際應(yīng)用時(shí)的實(shí)時(shí)運(yùn)算問題，對(duì)矢量HHT算法進(jìn)行了實(shí)時(shí)運(yùn)算的改進(jìn)，包括對(duì)篩選法，曲線擬合、邊界處理和終止條件等方面的改進(jìn)。改進(jìn)折衷了性能和速度二者的關(guān)系，使得改進(jìn)后的算法計(jì)算量大大減少了，而性能基本保持不變，為矢量希爾伯特—黃變換的實(shí)際運(yùn)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。最后將軟件算法在硬件并行信號(hào)處理板上實(shí)現(xiàn)。綜合考慮了運(yùn)算量、存儲(chǔ)量及數(shù)據(jù)