基于Hilbert滤波器对的相位一致性边缘检测方法

基于梯度的边缘检测算法,主要是针对阶跃形边缘的检测。Morrone等人提出的基于局部能量和相位一致性的边缘检测方法,则同时适用于阶跃形和屋脊形两类边缘的检测。根据等Q分解原则设计了一组基于Hilbert变换的正交滤波器对,并根据广义相位理论提取滤波后的局部能量和相位信息,在分析了噪声影响和展频处理后,通过计算相位一致性检测图像中的边缘。由于基于相位一致性的边缘检测具有不受光照条件影响,无需计算局部能量极值的特点,因此,在边缘检测的准确率与定位精度上,取得了较好的试验效果。     

利用希尔伯特黄变换检测DDoS攻击

DDoS detection has been the research focus in the field of information security. Existing detecting methods such as Hurst parameter method and Markov model must ensure that the network traffic signal f (t) is a stationary signal. But its stability is just a regular assumption and has no strict mathematical proof. Therefore methods mentioned above lack of reliable theoretical support. This article introduces Hilbert- HuangTtransformation(HHT) . HHT does not need to be based on signal stability, but it monitors the similarity between Hilbert marginal spectrums of adjacent observation sequences so as to realize DDoS detection. The method is experimented on DARPA 1999 data and simulating data respectively. Experimental results show that the method behaves better than existing Hurst parameter method in distinguishing both the normal and the attacked traffic.     

基于EMD解调方法的齿轮早期故障诊断

为了提取早期数据的故障信息,对大型机电设备进行预知的故障诊断,针对某高线轧机近期发生的一次辊箱齿轮打齿故障,采用基于经验模式分解(empirical mode decomposition,简称EMD)技术和Hilbert包络解调分析相结合的方法,获得了早期裂纹故障信息被清晰提取的结果.对机械早期故障振动信号的分析结果表明,基于EMD的分解技术加包络解调法能有效地提取机械故障振动信号的特征,利于提早发现故障隐患.     

有限角度水浸超声检测空间复合成像

为降低噪声及伪影对水浸B扫成像的影响,提高成像分辨率及对比度,研究了一种适用于水浸检测的有限角度空间复合成像方法。控制不同入射角,实现角域回波信号的采集,采用希尔伯特变换对回波信号进行包络处理,考虑水与工件的声学差异,通过修正渡越时间偏差及折射路径偏差对有限角度内的回波信号进行重构,实现空间复合成像。以钢试块的水浸超声检测为例,对入射角为-7°、-5°、-3°、-1°、0°、1°、3°、5°、7°的回波信号进行空间复合成像,成像结果表明相对于普通B扫查成像,其成像信噪比及对比度噪声比平均分别提高了9.1 d B、5.6 d B,成像横向分辨率平均提高了17.6%,为水浸超声检测提供了一种高精度B扫成像方法。     

结合Hilbert扫描的DCT域鲁棒公开水印算法

提出了一种新的基于 DCT的鲁棒公开水印算法 .算法首先将原图像各 8× 8DCT块按 Hilbert扫描顺序排列 ,然后每次伪随机选取两个在 Hilbert块索引序列中相邻的 8× 8块 ,通过调整两相邻块中对应低频系数间的大小关系 ,以嵌入水印信号 ,算法充分考虑了人类视觉系统屏蔽特性 ,嵌入水印与原图像是自适应的 .实验结果表明 ,该算法能较好地保证水印的不可见性 ,同时对常见的信号处理操作和剪切、旋转与缩放等几何扭曲是鲁棒的 ,特别是对锐化、对比度增强、边缘增强和直方图均衡等信号增强处理和 JPEG有损压缩其鲁棒性更好     

基于Hilbert变换的结构内损耗因子测试研究

统计能量分析法（SEA）被广泛用在中高频段预测复杂结构的振动和噪声传递，运用该方法解决实际问题的关键是获得每个子系统的模态密度、内损耗因子和耦合损耗因子，其中内损耗因子是表征子系统消耗能量能力的参数。为了测量结构在任意频率范围内的平均内损耗因子，运用Hilbert变换得到响应信号的包络线函数，得到各频段的衰减曲线，可以求得结构的平均内损耗因子。依据上述原理，采用瞬态衰减法测量一块钢板的内损耗因子，实验结果表明，测量结果与真实值一致性较好。     

基于MODWPT的Hilbert谱及其在齿轮故障诊断中的应用

在对基于最大重叠离散小波包变换(Maximal overlap discrete wavelet packet transform,简称MODWPT)的Hilbert谱方法进行介绍的基础上,将基于MODWPT的Hilbert谱应用于齿轮故障诊断当中。采用MOWDWPT可将多分量的复杂信号分解为若干个瞬时频率和瞬时幅值具有经典物理意义的单分量之和,然后求出各个单分量信号的瞬时频率和瞬时幅值,再进行组合便可以得到原始复杂信号完整的时频分布。对具有裂纹和断齿的齿轮故障振动信号的分析结果表明,基于MODWPT的Hilbert谱可以有效地提取齿轮振动信号的故障特征。     

一种非90°移相器的等波纹逼近设计方法

提出了一种非90°移相希尔伯特变换器的等波纹逼近设计方法。非90°移相器本质上是一种指定相位特性的全通滤波器。对于平稳的数字全通滤波器,其分母多项式一定具有最小相位。通过构造一个纯虚奇对称相位函数的方法推导出了分母多项式的相位函数与其复倒谱序列之间的关系;利用加权最小二乘法求得分母相位的等波纹逼近函数,进而利用上述关系求出其倒谱序列;依据复倒谱的基本理论,通过求解一个非线性递归差分方程得到分母多项式系数。设计实例表明,这种方法能够使设计的非90°移相器的相位函数在指定频带上实现等波纹逼近的要求,从而提高了非90°移相器的频率选择性。     

现代信号分析与处理中分数阶微积分的五种数值实现算法

研究目的是在计算机上数值实现信号的分数阶微积分。首先,分析比较分数阶微积分常用的3种时域定义,以及其在傅立叶变换域和子波变换域中的两种频域定义;然后,推导比较信号分数阶微分的幂级数数值算法、傅里叶级数数值算法、基于Grümwald-Letnikov定义的数值算法之间的优劣;进而,推导具有较高精度和计算速度的基于子波变换的分数阶微积分快速数值算法;最后,以计算精度为代价进一步提高计算速度,推导基于子波变换和连续内插的快速工程算法。理论推导和实验结果均证明基于子波变换的数值算法具有较高精度和运算速度,其改进的快速工程算法运算速度最高,但精度下降。这两种算法都具有较强的实用价值。     

机械转子动静碰摩故障的EMD分解Hilbert包络谱分析

为避免碰摩故障对旋转机械的影响,针对转子系统局部碰摩的特征,提出一种基于EMD分解Hilbert包络谱分析方法。该珐利用EMD方法分解含有碰摩故障的振动信号,提取出的IMF分量有明显的调幅特征,再对其中突出的IMF分量进行Hilbert包络谱分析提取出故障特征频率。与倒谱分析相比,得到的碰摩故障信息更加精确;与小波分析相比,能更容易提取出真实的故障特征。