[发明专利]多模态信号解析分离方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种多模态信号解析分离方法，其特征在于，包括：

利用时频信号分解方法对多模态测频信号进行分解，分解得到第一模态分量信号，所述多模态测频信号为第一时域信号；

判断所述第一模态分量信号是否为单模态分量信号，若是，则判定所述第一模态分量信号分解正确，并基于所述第一时域信号和所述第一模态分量信号生成用于下次分解的待分解时域信号；若否，则对存在模态混叠的第一模态分量信号进行带通滤波处理后得到更新后的单模态分量信号，并生成用于下次分解的待分解时域信号；

判断待分解时域信号是否满足模态分量分解的终止条件，若否则重复以上步骤继续分解，直至完成各模态分量信号的全部分解；

对分解后的各单模态分量信号进行模态参数识别；

判断所述第一模态分量信号是否为单模态分量信号包括：

对所述第一模态分量信号进行傅里叶变换，得到第一频域信号，所述第一频域信号中存在q个共振峰，其中，q≥1；

若q＝1，则判定所述第一模态分量信号分解正确，直接生成用于下次分解的待分解时域信号；

若q1，则计算第q和q-1个共振峰频率f_1,q(ω)和f_1,q-1(ω)的均值频率f_1,BPF(ω)＝(f_1,q(ω)+f_1,q-1(ω))/2，所述均值频率为带通滤波的截止频率；

对存在模态混叠的第一模态分量信号进行带通滤波处理后得到更新后的单模态分量信号，并生成用于下次分解的待分解时域信号包括：

对所述第一频域信号进行第一带通滤波后得到第二频域信号；

对所述第二频域信号进行傅里叶逆变换得到第二时域信号，所述第二时域信号作为更新后的单模态分量信号；

将所述第一时域信号减去所述第二时域信号得到准剩余信号；

对所述准剩余信号进行傅里叶变换，得到第三频域信号；

对所述第三频域信号进行第二带通滤波得到第四频域信号；

对所述第四频域信号进行傅里叶逆变换得到用于下次分解的待分解时域信号；

所述第一带通滤波的带通滤波频率范围为p为模态分量的序号，f_P,end(ω)为第p个模态分量分解时第一时域信号或者待分解时域信号的最大频率；

所述第二带通滤波的带通滤波频率范围为f_P,0(ω)为第p个模态分量分解时第一时域信号或者待分解时域信号的最小频率；

所述终止条件是所述待分解时域信号为近似单调函数或者至多有一个极值点；

所述时频信号分解方法为局部均值分解法、经验模态分解法、本征时间尺度分解法、或者局部特征尺度分解法。

2.一种多模态信号解析分离装置，采用如权利要求1所述的多模态信号解析分离方法，其特征在于，包括：

模态信号分解模块，用于利用时频信号分解方法对多模态测频信号进行分解，分解得到第一模态分量信号，所述多模态测频信号为第一时域信号；

模态混叠检测模块，用于判断所述第一模态分量信号是否为单模态分量信号，若是，则判定所述第一模态分量信号分解正确，并基于所述第一时域信号和所述第一模态分量信号生成用于下次分解的待分解时域信号；

混叠模态分离模块，用于对存在模态混叠的第一模态分量信号进行带通滤波处理后得到更新后的单模态分量信号，并生成用于下次分解的待分解时域信号；

分解判断模块，用于判断待分解时域信号是否满足模态分量分解的终止条件，直至各模态分量信号的全部分解；

模态参数识别模块，用于对分解后的各单模态分量信号进行模态参数识别。

3.一种多模态信号解析分离设备，包括处理器，处理器用于运行程序，其特征在于，所述程序运行时执行如权利要求1所述的多模态信号解析分离方法。

4.一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其特征在于，所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1所述的多模态信号解析分离方法。