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类EMD的“信号分解方法”及MATLAB实现(第七篇)——EWT

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原文地址:🔗 专栏:信号处理有关的那些东东

本文为学习笔记。

经验小波变换(empirical wavelet transform,EWT)是2013年由Gilles提出[1]。这个方法是EMD方法和小波变换的结合,综合了EMD的自适应性和小波方法理论完备、计算简单快捷等特点。

EWT的概念

**经验小波变换的核心思想**其实并不难理解。

我们在做所谓的模态分解时,很多时候目的就是将不同频率段的信号单独提取出来,不过此时将面临一个难点:提取的频率范围该怎么选。之前提到的VMD方法是通过变分问题构造解决的这个问题;今天要介绍的EWT采用的是**另外一个思路,即对信号的频谱进行分割划分**,构建合适的小波滤波器组,对信号进行分解。

其分解过程大致如下:

  • 步骤1:计算输入信号的傅里叶变换。
  • 步骤2:将傅里叶频谱划分为N个连续段落,通过搜索频谱的局部极大值确定边界,并将其按降序进行排列,假设极大值个数为 M,当 M ≥N 时,保留前N-1个极大值,当 M<N时,保留全部极大值并对N进行修正,最后,取两个局部极大值间的中间频率作为ωn。
  • 步骤3:找到分割边界并分割频谱。
  • 步骤4:构建合适的小波滤波器组,对信号进行分解。 相关的理论涉及比较繁复的计算过程,想要深入研究的同学可以看一下方法提出者的论文原文[1],另外有一个PPT讲述了从EMD到EWT的推演过程[2],有兴趣的话也可以看一下。

EWT的编程实现