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人工智能与制造学院韦大涣老师作为第一作者在国际顶级期刊MSSP发表最新成果:“迭代时频重排:一种能量聚集的时频分析方法”

机械与信号处理领域国际顶级学术期刊《Mechanical System and Signal Processing》(MSSP)创办于1987年,是机械、航空航天和土木工程领域的一个跨学科国际期刊,旨在报道在预测与健康管理、测量与信号处理、故障诊断和结构健康监测、动态系统建模和控制方面的新理论、新方法和新技术,在多个领域具有重要和广泛的影响力。该期刊收录的多数论文都对复杂工程问题做出可证明的原始贡献,对超越既定方法的进步将具有重要意义,特别寻求包含理论、实验以及与实际应用高度相关的理论性的论文。MSSP五年平均影响因子6.823,中科院分区1区,Top期刊。

2022年8月5日,MSSP在线发表了状态监测与故障预示团队在时频分析理论的最新研究成果:“Iterative reassignment: An energy-concentrated time-frequency analysis method”。该项研究成果在时频重排的基础上引入迭代算法,成为首个既能较好表征强时变信号又能表征强频变信号的时频分析方法。

时频分析方法为自然界和工程实践中经常遇到的时变非平稳信号提供了有效的分析和处理手段。当前以同步压缩变换及其改进方法和时间重排同步压缩变换及其改进方法为代表的时频分析理论和技术是信号处理中的研究热点,但它们仅能表征强时变信号(同步压缩变换及其改进方法表征时变信号)或强频变信号(时间重排同步压缩变换及其改进方法表征频变信号)中的一种。所提出的迭代时频重排,引入迭代算法重新估计瞬时频率和群延迟后再进行时频能量的重排,通过调节算法中迭代参数的值即可表征强时变信号或强频变信号,两种类型信号均能获得高分辨率的时频表示,实现了一种算法可以有效表征两种类型信号,算法的提出丰富了时频分析理论,同时为不同类型非平稳信号的处理提供技术支持。

表征强时变信号,(a-b)短时傅里叶变换结果, (c-d)同步压缩变换结果, (e-f)时间重排同步压缩变换结果, (g-h)时频重排结果, (i-j)迭代时频重排结果(N=3,M=1)

表征强频变信号,(a)短时傅里叶变换结果, (b)同步压缩变换结果, (c)时间重排同步压缩变换结果, (d)时频重排结果, (e)迭代时频重排结果(N=1,M=5)

本论文所涉及的研究成果由河池学院人工智能与制造学院韦大涣(第一作者)与其导师--广西大学黄振峰教授(通讯作者)、毛汉领教授(通讯作者)等合作完成,研究工作得到了河池学院重点科研基金、广西科技基地和人才专项基金、广西自然科学基金、国家自然科学基金等支持。