[发明专利]一种基于迭代扩展频散模态分解的频散波提取方法

权利要求书

1.一种基于迭代扩展频散模态分解的频散波提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取频散波时域信号；

步骤2：对所述频散波时域信号进行快速傅里叶变换，获得对应的频域信号；

步骤3：对所述频散波时域信号进行离散短时傅里叶变换，获得时频表达式；

步骤4：初始化预设的停止迭代准则，设定频散波信号成分数量m＝0；

步骤5：通过双向快速单脊线提取法，初步估计所述时频表达式中能量最显著的关键时频脊线；

步骤6：通过迭代扩展频散模态分解，根据所述频域信号和关键时频脊线的初步估计值，分离重构关键频散模态及其群延迟；

步骤7：根据重构的关键频散模态，从频域信号中得到残差信号，对残差信号重复依次执行步骤5至步骤7，重复获取残差信号以及进行关键频散模态的分离重构，直至满足所述停止迭代准则；

步骤8：对重构的所有关键频散模态进行快速傅里叶变换逆变换，得到频散波的时域波形。

2.根据权利要求1所述的一种基于迭代扩展频散模态分解的频散波提取方法，其特征在于，步骤2具体包括以下步骤：

S201：对频散波时域信号S(t)进行快速傅里叶变换，得到对应的频域信号S(f)；

S202：通过频散波时域信号的长度N_t，确定频域信号长度N_f，该频域信号长度N_f的计算表达式为：

N_f＝floor(N_t/2)+1

式中，floor(·)为向下取整符号；

S203：保留频域信号的前N_f项，第N_f+1项至第N_t项置零。

3.根据权利要求2所述的一种基于迭代扩展频散模态分解的频散波提取方法，其特征在于，步骤3具体包括以下步骤：

S301：设置窗长度N_win，确定傅里叶点数为2N_f-1，构造相应窗函数W(t)；

S302：通过所述窗函数W(t)对时域频散波信号S(t)进行离散短时傅里叶变换，获得时频表达式TFR(t,f)。

4.根据权利要求1所述的一种基于迭代扩展频散模态分解的频散波提取方法，其特征在于，所述步骤5包括以下步骤：

步骤501：进行参数初始化；

步骤502：定位所述时频表达式TFR(t,f)中能量最大值点(t_em,f_em)并沿频率方向双向搜索Δt范围内时间维度的能量极大值点；

步骤503：获得时频脊线作为关键模态群延时的初始估计值

5.根据权利要求4所述的一种基于迭代扩展频散模态分解的频散波提取方法，其特征在于，步骤501中，所述参数为最大时间允许波动范围Δt；

步骤502中，所述能量最大值点(t_em,f_em)的计算表达式为：

式中，t为时间，f为幅值；

所述沿频率方向双向搜索Δt范围内时间维度的能量极大值点的计算表达式为：

t_R＝t_em,t_L＝t_em

式中，N_f为频域信号长度。