一种非线性Chirp信号模态分解算法研究

作者：句海洋; 王新华^*; 金浩; 潘长城

来源：中国测试, 2020, 46(10): 103-110.

• 非线性信号
• 模态分解
• 解调技术
• 宽带信号
• 交替方向乘子法

在实际问题中,非线性Chirp信号模态分量提取问题一直是信号处理领域的难点之一,因此,该文通过理论分析与仿真验证,提出一种非线性Chirp信号模态分解算法。该算法采用解调技术将宽带信号转换为窄带信号,然后,将分解问题表述为一个解调问题的最优求解过程,进而采用交替方向乘子法和反解调算子联合分析得到全局最优解。通过仿真信号分解结果表明,所提取的分量频率绝对误差不超过0.02 Hz,分量的幅值波动相对误差小于1%;进一步研究该算法在不同信噪比情况下的估计信号的均方根误差(RMSE)和二范数(L2),在信噪比大于12 dB时,误差在可接受范围内,在信噪比大于20 dB时,RMSE和L2趋于稳定下降状态。通过分析不同信噪比下的仿真信号,验证该文所提出算法的正确性,可为非线性Chirp信号的模态分解提供一种新方法,具备一定的应用价值。

• 单位
  中国船舶重工集团公司第七一四研究所; 北京工业大学