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经验模式分解的若干问题和应用研究
结题报告
批准号:
11101437
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
22.0 万元
负责人:
杨志景
依托单位:
学科分类:
A0205.调和分析与逼近论
结题年份:
2014
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
曾雪迎、黄超、李洽
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中文摘要
非平稳信号广泛地出现在各个学科和工程问题中,传统的Fourier分析和小波分析等方法从原理上均基于信号在小的时间局部是平稳的假设,从本质上并未摆脱对平稳信号处理方法的依赖和模仿。1998年提出的经验模式分解方法,为非平稳信号自适应分解提出了新的思路,在此方法的刺激下,出现了大量的相关研究,产生了许多新的问题。但该方法仍然存在很多问题,比如:内模函数模型的不完善、经验模式分解的理论分析及其二维推广的困难、大量的应用领域还有待进一步推广等问题。在本项目中,我们将以经验模式分解为出发点,建立有效的二维经验模式分解算法,构造更合理的内模函数数学模型(如满足Bedrosian定理、具有非负频率等)、建立相应的自适应分解算法及其有效的时频分布等若干理论问题;同时研究相关自适应分解算法在信号与视频处理中的相关应用,比如信号去噪,信号预测与错误检测,模式识别,以及视频中的场景识别等问题。
英文摘要
Hilbert-Huang变换(HHT)是一种新的重要的非平稳数据分析方法,其核心是经验模型分解(EMD)和本征模函数(IMF)。该方法自提出以来,在许多领域取得了成功的应用。但其理论基础尚未形成,其应用领域还有待进一步拓展。本项目专注于经验模式分解的若干理论与应用问题的研究,对(1) EMD算法的二维推广、(2) IMF的数学模型、(3) 自适应分解算法与时频分布、(4) 自适应分解算法的应用等四个方面进行深入的研究,并取得了丰硕的成果:(1)发表论文1篇,基于自适应三角剖分技术,采用自适应滤波的思想,避开了定义二维极值点和形成二维包络的本质困难,提出了快速有效的二维EMD算法,并在纹理分析、图像去噪和人脸光照均衡化等问题中取得了成功的应用。(2) 发表论文4篇,对内模函数(IMF)的结构进行了严格的刻划、给出了超完备正交字典的稀疏设计方法、提出了IMF的新模型方法、提出了最优自适应离散分数傅里叶变换。(3) 发表论文3篇,提出了基于EMD的自适应趋势提取方法、提出了噪声环境中的EMD改进算法、提出了基于能量最小停止条件的EMD改进算法、提出了内模函数的新时频分布计算方法。(4)发表论文4篇,提出了工业燃气涡轮机的故障检测新方法、提出了基于EMD与SSA的机器运作模式分析与预测方法、提出了自适应信号分解算法的传感器错误诊断与预测方法。在本项目开展过程中,我们还积极参加了多次的学术活动与交流,协助培养了4名研究生,达到了预期研究目标。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
The structures of some typical intrinsic mode functions
一些典型本征模态函数的结构
DOI:10.1002/mma.2637
发表时间:2012-11
期刊:Mathematical Methods in the Applied Sciences
影响因子:2.9
作者:Zhijing Yang;Lihua Yang
通讯作者:Lihua Yang
DOI:--
发表时间:2014
期刊:中山大学学报(自然科学版)
影响因子:--
作者:刘迎军;杨志景;董健卫;李淑龙
通讯作者:李淑龙
Joint Empirical Mode Decomposition and Sparse Binary Programming for Underlying Trend Extraction
用于底层趋势提取的联合经验模式分解和稀疏二值规划
DOI:10.1109/tim.2013.2265451
发表时间:2013-06
期刊:IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement
影响因子:5.6
作者:Zhijing Yang;Ling, B.W.-K.;Bingham, C.
通讯作者:Bingham, C.
Trend extraction based on separations of consecutive empirical mode decomposition components in Hilbert marginal spectrum
基于希尔伯特边际谱中连续经验模态分解分量分离的趋势提取
DOI:10.1016/j.measurement.2013.04.071
发表时间:2013-10-01
期刊:MEASUREMENT
影响因子:5.6
作者:Yang, Zhijing;Ling, Bingo Wing-Kuen;Bingham, Chris
通讯作者:Bingham, Chris
Mask operations in discrete fractional Fourier transform domains with nearly white real valued wide sense stationary output signals
离散分数傅立叶变换域中的掩模运算,具有近白实值的广义平稳输出信号
DOI:10.1016/j.dsp.2014.01.004
发表时间:2014-04
期刊:Digital Signal Processing
影响因子:2.9
作者:Ling, Bingo Wing-Kuen;Ho, Charlotte Yuk-Fan;Yang, Zhijing;Subramaniam, Suba R.;Georgakis, Apostolos;Dai, Qingyun
通讯作者:Dai, Qingyun
融合多模态知识表征的可控视频生成关键技术研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    杨志景
  • 依托单位:
非完整信息下外观专利图像的三维超分辨率重构
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    杨志景
  • 依托单位:
Hilbert-Huang变换的多分辨率分析与自适应解调及其在通信领域中的应用研究
  • 批准号:
    61471132
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    81.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    杨志景
  • 依托单位:
国内基金
海外基金