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模糊熵分析结合EEMD分解的信号处理方法
模糊熵作为一种非线性动力学特征指标,能够有效量化时间序列的复杂性。而EEMD(集合经验模态分解)作为EMD的改进算法,可以更好地处理非平稳信号。
整个分析流程可以分为三个主要步骤:
首先是EEMD分解阶段。EEMD通过添加白噪声和多次分解平均的方式,有效解决了EMD的模态混叠问题。分解后可以得到一系列IMF分量,这些分量从高频到低频排列,每个IMF都包含原始信号的不同时间尺度特征。
然后是模糊熵计算环节。对于每个IMF分量,可以计算其模糊熵值。模糊熵通过比较向量相似度来度量序列的复杂性,对参数选择相对鲁棒。计算时需要确定嵌入维数、容限系数等关键参数。
最后是特征分析应用。通过对比不同IMF分量的模糊熵值,可以分析信号的复杂度分布特征。这种方法在故障诊断、生理信号分析等领域都有广泛应用。
这种组合方法既保留了EEMD对非平稳信号的自适应分解能力,又利用了模糊熵对复杂度的量化优势,为时间序列分析提供了有效的工具。