单分量信号模型与自适应信号分解算法的研究
批准号:
11226105
项目类别:
数学天元基金项目
资助金额:
3.0 万元
负责人:
黄超
依托单位:
学科分类:
调和分析与逼近论
结题年份:
2013
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
中文摘要
单分量信号是时频分析中一个十分重要的概念,其含义是在任意时刻信号只有一个频率分量。然而,但目前为止,仍未见有单分量信号的统一认可的数学定义,人们并不知道如何准确地判断一个信号的单分量性。因此,为单分量信号建立合理的数学模型,进而设计有效的自适应信号分解算法,仍然是非平稳信号处理领域内的很有挑战性的基础性难题。在本项目中,我们将深入研究时频分析与非平稳信号处理领域内的若干重要问题,开展如下工作:(1)建立单分量信号一种新的数学模型,并通过细致的讨论说明该模型的物理合理性;(2)将压缩感知技术与匹配追踪算法引入非平稳信号处理领域,提出有效的自适应信号分解算法,并从理论上给出算法的性能分析。本项目属于信息科学与数理科学的交叉研究课题,所得的成果不仅能丰富相关学科的理论知识,而且有广阔的应用前景。
英文摘要
The notion of the mono-component signal plays a fundamental role in time-frequency analysis, where ‘mono-component'' means the signal involves only one oscillatory mode at any time instance. However, up until now, there is no clear and accepted definition of the mono-component signal, it is still hard to judge whether or not a signal is a mono-component one. Therefore, establishing a reasonable mathematical model for mono-component signals and designing efficient algorithms for adaptive signal decomposition are still challenging fundamental issues in non-stationary signal processing. In this project, we shall make an intensive study of several important issues in time-frequency analysis and non-stationary signal processing, and do the following tasks: (1) A new mathematical model for mono-component signals will be proposed, and its physical rationality will be thoroughly discussed; (2) Compressive sensing technique and matching pursuit algorithm will be applied to the processing of non-stationary siganls, and efficient algorithms for adaptive signal decomposition will be proposed, algorithms’ performances will also be analyzed. This is a cross subject of information science and mathematical sciences, its achievements will not only enrich the theoretical knowledge of related disciplines but also have broad prospects for application.
单分量信号是时频分析中一个十分重要的概念,其含义是在任意时刻信号只有一个频率分量。然而,但目前为止,仍未见有单分量信号的统一认可的数学定义,人们并不知道如何准确地判断一个信号的单分量性。因此,为单分量信号建立合理的数学模型,进而设计有效的自适应信号分解算法,仍然是非平稳信号处理领域内的很有挑战性的基础性难题。在本项目中,我们深入研究了时频分析与非平稳信号处理领域内的若干重要问题,完成了如下工作:(1)我们建立了单分量信号的数学模型,其中信号的振幅和相位是随着时间的变化而变化的。为了使信号的振幅和相位与信号的物理属性相符合,在每一时刻振幅的振荡速度必须远远小于相位部分的振荡速度。我们提出了单分量信号的概念并对其进行了深入的研究。我们给出了一个信号为单分量信号的若干充分条件。我们还证明了如果一个信号的振幅与相位部分具有分离的Fourier谱,那么它就是一个单分量信号。最后,我们构造了由单分量信号组成的框架与Riesz基。(2)我们用分式线性变换构造单分量信号,它们的瞬时频率都具有合理的物理意义。我们还构造了几类由单分量信号组成的完备有理函数系。基于此,我们提出了一种最佳逼近算法。通过与经典的Fourier分解算法进行比较,我们说明了这种算法的有效性。数值实验表明,这种算法对于信号去噪也是有效的。(3)经验模式分解算法(EMD)是处理非平稳数据的一种有效工具,它将一个信号自适应地分解成一些本征模态函数(IMF)之和。然而,作为所谓的单分量信号或窄带信号的经验模型,IMF缺乏严格的数学定义。如何为IMF建立一个严格、合理的数学模型仍然是一个未解决的理论性问题。在本项目的工作中,我们建立了IMF的数学模型,并给出了一个信号为弱IMF的若干充分条件。
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DOI:
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发表时间:
2013
期刊:
应用科学学报
影响因子:
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作者:
[蔡锦霖, 陈文胜, 刘振河, 李妍]
通讯作者:
李妍
NF-κB和TGF-β/Smads通路交互调控TAF诱导肠上皮EMT相关机制及中药单体干预研究
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批准号:81903985
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2019
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负责人:黄超
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依托单位:
单分量模型与时频分析领域中若干关键问题的研究
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批准号:11501377
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2015
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负责人:黄超
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依托单位:
国内基金
海外基金