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第1章 绪论1

1.1时频分析方法的研究意义1

1.2常见时频分析方法及其局限性2

1.2.1短时傅里叶变换2

1.2.2 Wigner-Ville分布3

1.2.3小波变换4

1.3经验模态分解的提出5

1.4经验模态分解的研究现状7

1.5经验模态分解的优势和研究方向8

1.5.1经验模态分解的优势8

1.5.2经验模态分解的研究方向9

1.6经验模态分解在振动信号处理中的应用12

1.6.1信号去噪12

1.6.2非线性振动分析13

1.6.3故障诊断14

1.6.4语音增强15

1.6.5其他应用16

第2章 经验模态分解基本理论17

2.1瞬时频率17

2.2特征模态函数18

2.3经验模态分解19

2.4希尔伯特谱分析22

2.5经验模态分解特性24

第3章 经验模态分解的端点延拓和模态混叠25

3.1端点问题的提出25

3.2利用Volterra模型的端点延拓26

3.2.1 Volterra模型简介26

3.2.2仿真分析27

3.3基于最大Lyapunov指数预测的端点延拓29

3.3.1最大Lyapunov指数的混沌预测相关概念方法29

3.3.2仿真分析36

3.4基于支持向量机回归预测的端点延拓39

3.4.1支持向量机回归预测原理39

3.4.2仿真分析41

3.5采用聚合经验模态分解抑制模态混叠42

3.5.1经验模态分解的模态混叠42

3.5.2聚合经验模态分解的原理及分解步骤42

3.5.3聚合经验模态分解在滚动轴承信号分解中的应用45

第4章 阈值去噪方法47

4.1小波去噪47

4.1.1小波变换47

4.1.2小波去噪的基本原理和方法48

4.1.3小波阈值去噪48

4.1.4新小波阈值函数去噪50

4.2经验模态分解阈值去噪方法52

4.3仿真分析53

第5章 基于经验模态分解的非线性振动分析58

5.1基于经验模态分解的非线性预测58

5.1.1最大可预测时间58

5.1.2仿真分析59

5.2随机噪声对经验模态分解及其非线性特征的影响68

5.2.1随机噪声对非线性响应经验模态分解的影响68

5.2.2噪声对非线性特征的影响71

5.3 IMF变化对原信号非线性特征影响74

5.3.1 IMF缺失对系统非线性特征影响75

5.3.2 IMF比例缩小对系统非线性特征影响77

5.3.3 IMF移位对系统非线性特征影响79

第6章 基于经验模态分解的故障特征提取与信号处理82

6.1利用经验模态分解下的Volterra模型提取结构损伤特征量82

6.1.1利用经验模态分解下的Volterra模型提取损伤特征量的方法和步骤83

6.1.2仿真分析85

6.2利用特征模态函数分量包络矩阵的奇异值提取结构损伤特征量87

6.2.1利用特征模态函数包络和奇异值提取损伤特征量的方法和步骤87

6.2.2仿真分析88

6.3基于经验模态分解的振动信号盲源分离90

6.3.1盲源分离研究背景90

6.3.2主分量分析91

6.3.3 EMD-PCA-DSS方法91

6.3.4仿真分析93

第7章 基于经验模态分解的语音信号研究99

7.1语音信号基本概念99

7.1.1语音、人耳感知及干扰噪声99

7.1.2语音增强的意义和应用102

7.1.3语音增强方法研究进展103

7.2基于经验模态分解的语音增强104

7.3基于经验模态分解的语音端点检测106

7.3.1语音端点检测算法106

7.3.2基于经验模态分解的互相关函数的语音端点门限值编码108

7.4基于人耳听觉特性的小波变换的语音增强110

7.4.1基于小波变换的耳蜗滤波器组实现110

7.4.2基于人耳听觉特性的小波变换的语音增强算法119

7.5算法测试及性能评价121

7.5.1语音质量评价方法121

7.5.2仿真分析123

第8章 经验模态分解在实验数据分析中的应用135

8.1滚动轴承的结构损伤检测实验135

8.1.1滚动轴承的主要损伤形式135

8.1.2滚动轴承的结构组成、固有频率和损伤特征频率136

8.1.3滚动轴承振动信号特征137

8.1.4滚动轴承损伤实验138

8.1.5实验结果138

8.2结构损伤特征量提取152

8.2.1滚动轴承损伤与非损伤的特征量提取152

8.2.2滚动轴承不同损伤位置的特征量提取153

8.2.3滚动轴承不同损伤程度的特征量提取153

8.3 Volterra模型在滚动轴承信号分解中的应用154

8.4非线性裂纹转子实验信号的端点延拓156

8.4.1实验模型及其原理156

8.4.2实验装置156

8.4.3实验数据分析157

8.5双盘转子信号的盲源分离159

参考文献162