[发明专利]一种基于EMD的海浪多尺度特征及波动参数的提取方法

权利要求书

1.一种基于EMD的海浪多尺度特征及波动参数的提取方法。其特征在于，包含以下步骤：

步骤1：读入定点测量的海浪时间序列或仿真的海浪序列，记为x(m)；

步骤2：根据数据分析的需要，确定分析海浪尺度数N；

步骤3：采用EMD方法，对海浪时间序列x(m)进行分解得到N个IMF序列，记为[c₁(m);c₂(m);...;c_N(m)]；

步骤4：计算每个尺度下IMF的分形特征，记为

步骤5：计算每个尺度下IMF的统计特征，记为

步骤6：计算每个尺度下IMF的波动参数，记为

2.根据权利要求1所述的基于EMD的海浪多尺度特征及波动参数的提取方法，其特征在于，所述步骤1按如下过程进行：

读入定点测量的海浪时间序列或仿真的海浪序列，记为x(m)，其中，m＝1,2,...,M表示测量或仿真海浪的离散间隔，M表示序列的点数。

3.根据权利要求1所述的基于EMD的海浪多尺度特征及波动参数的提取方法，其特征在于，所述步骤3按如下过程进行：

1)令n′＝1，c₀(m)＝0，r₀(m)＝x(m)；

2)令k＝1，h₀(m)＝r_n′(m)，从序列r_n′_-1(m)中提取第n′个IMF序列，记为c_n′(m)；首先，搜索序列h_k-1(m)的局部极大值和局部极小值，并用三次样条插值分别拟合局部极大值和局部极小值，得到序列h_k-1(m)的极大值包络线u_k-1(m)和极小值包络线v_k-1(m)；计算瞬时平均序列及序列h_k(m)＝h_k-1(m)-y_k1(m)；计算序列h_k(m)的极值点个数和零交叉点个数，分别记为j₁和j₂；若序列h_k(m)不满足0≤|j₁-j₂|＜2或|y_k-1(m)|＜ε条件，其中，ε为任意小的正数，则k＝k+1，对序列h_k(m)重复该步骤，直到序列h_k(m)满足0≤|j₁-j₂|＜2或|y_k-1(m)|＜ε条件；则h_k(m)为一个IMF序列，记为c_n′(m)＝h_k(m)；

3)计算残余序列r_n′(m)＝r_n′_-1(m)-c_n′(m)，令n′＝n′+1，若n′＜N，转步骤(2)；否则，停止计算，得到了N个IMF序列，记为[c₁(m);c₂(m);...;c_N(m)]。