EMD及EEMD程序.doc

简介：
本文档介绍了基于Matlab编程环境下的经验模态分解（EMD）和 ensemble empirical mode decomposition (EEMD) 的实现方法与应用。 EMD（经验模态分解）是一种非线性、非平稳时间序列分析方法，在1998年由Huang等人提出。该技术通过迭代过程将复杂信号分解为一系列内在模式函数（IMF，Intrinsic Mode Function）及残余项，这些IMF反映了信号的不同时间尺度特征，并且每个IMF都近似于一个单一频率的振动模式，从而使得原始信号可以被解析成一系列简单、具有物理意义的分量。 在MATLAB中使用`emd`函数执行EMD算法。代码段中的关键步骤包括： 1. **载入信号**：从文本段落件加载信号数据。 2. **确定参数**：计算出采样点数，设定采样频率和时间间隔。 3. **生成时间序列**：根据上述信息创建对应的时间序列。 4. **执行EMD分解**：使用`emd(x)`函数对信号进行分解。该过程有可选的参数如停止准则阈值等。 `emd`函数的工作原理如下： - 寻找极值和零交叉点，这是通过查找极大值、极小值以及计算零交叉来实现。 - 基于找到的最大最小值得到上包络线与下包络线。 - 计算平均包络，并将其从原始信号中减去形成新的信号。 - 检查新信号的特性，如振幅变化和误差，以判断是否满足停止条件。 - 输出结果包括IMF数组、正交性指数及每个模式的迭代次数。 EEMD（集合经验模态分解）是对EMD的一种改进方法，通过增加噪声来解决EMD中的噪音干扰与模态混叠问题。它利用多次运行并平均化结果以提高稳定性与准确性。不过具体实现过程没有在给定代码中展示出来。 实际应用中，EMD和EEMD广泛应用于地震信号、生物医学信号及金融时间序列等复杂数据的分析之中，有助于揭示隐藏的动力学特性和物理现象，从而帮助研究人员更好地理解和预测各种非线性动态系统的特性。