近海摩托艇信号的模态分解
作者:
作者单位:

1.桂林电子科技大学,无线宽带通信与信号处理广西重点实验室,广西 北海 536000;2.桂林电子科技大学,海洋工程学院,广西 北海 536000

作者简介:

靳淑雅(1997-),女,在读硕士研究生,主要研究方向为水声信号处理.email:19172301003@mails.guet.edu.cn.
苏煜(1976-),男,博士,副教授,主要研究方向为信号处理、信息与通信技术.
樊亚仙(1975-),女,博士,教授,主要研究方向为太赫兹器件与技术、激光超声技术、光声信号处理、新型光纤激光器件.
陶智勇(1976-),男,博士,教授,主要研究方向为海洋信息技术、微结构波导中的模场调控、新型太赫兹导波器件理论与技术.

通讯作者:

苏煜(1976-),男,博士,副教授,主要研究方向为信号处理、信息与通信技术. email:suyu@guet.edu.cn

基金项目:

广西自然科学基金资助项目(2021GXNSFDA075006;2021GXNSFAA220086);国家自然科学基金资助项目(12064005)

伦理声明:



Mode decomposition of offshore motorboat signals
Author:
Ethical statement:

Affiliation:

1.Guangxi Key Laboratory of Wireless Wideband Communication and Signal Processing,Guilin University of Electronic Science and Technology,Guilin Guangxi 541000,China, Guilin University of Electronic Science andTechnology,Beihai Guangxi 536000,China;2.School of Ocean Engineering, Guilin University of Electronic Science andTechnology,Beihai Guangxi 536000,China

Funding:

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    摘要:

    在非线性非平稳信号的分析、处理以及特征提取中,希尔伯特-黄变换(HHT)是一种高效的自适应分析方法,在工程领域中有着广泛应用。本文利用经验模态分解(EMD)和变分模态分解(VMD)方法对近海摩托艇的水声信号进行对比分析,发现水声信号能量主要集中在低频段。与高频段相比,其振幅相对较大。EMD方法在分析这类信号时,会产生模态混叠,因此不能有效分解信号和提取特征;而VMD方法可有效降低模态混叠现象,能够成功提取其信号特征。研究结果表明,VMD方法在船舶水声信号处理分析及特征提取时更为有效,为复杂水声信号的处理提供了一种可行的技术参考。

    Abstract:

    Hilbert-Huang Transform(HHT) is an efficient adaptive analysis method in nonlinear and nonstationary signal analysis, processing and feature extraction, which is widely used in engineering field. In this paper, Empirical Mode Decomposition(EMD) and Variational Mode Decomposition(VMD) are employed to compare and analyze the underwater acoustic signals of offshore motorboats. It is found that the energy of underwater acoustic signal is mainly concentrated in the low frequency band, and its amplitude is relatively large compared with that in the high frequency band. When analyzing this kind of signal, mode mixing is produced by EMD method, therefore using EMD cannot effectively decompose the signal and extract features. Nevertheless, using VMD method can effectively reduce the phenomenon of mode mixing and successfully extract its signal characteristics. The results show that VMD method is more effective in ship underwater acoustic signal processing and feature extraction.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

靳淑雅,苏煜,樊亚仙,陶智勇.近海摩托艇信号的模态分解[J].太赫兹科学与电子信息学报,2024,22(4):431~436

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  • 收稿日期:2022-03-14
  • 最后修改日期:2022-05-06
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  • 在线发布日期: 2024-04-29
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