Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "empirical mode decomposition" wg kryterium: Temat


Tytuł:
A window based method to reduce the end-effect in Empirical Mode Decomposition
Autorzy:
Cotogno, M.
Cocconcelli, M.
Rubini, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/328237.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej PAN
Tematy:
empirical mode decomposition
intrinsic mode function
end-effect problem
windowing
Opis:
Empirical Mode Decomposition technique (EMD) is a recent development in non-stationary and non-linear data analysis. It is an algorithm which adaptively decomposes the signal in the sum of Intrinsic Mode Functions (IMFs) from which the instantaneous frequency can be easily computed. EMD has proven its effectiveness but is still affected from various problems. One of these is the “end-effect”, a phenomenon occurring at the start and at the end of the data due to the splines fitting on which the EMD is based. Various techniques have been tried to overcome the end-effect, like different data extension or mirroring procedures at the data boundary. In this paper we made use of the IMFs orthogonality property to apply a symmetrical window to the data before EMD for end-effect reduction. Subsequently the IMFs are post-processed to compensate for data alteration due to windowing. The simulations show that IMFs obtained with this method are of better quality near the data boundaries while remaining almost identical to classical EMD ones.
Źródło:
Diagnostyka; 2013, 14, 1; 3-10
1641-6414
2449-5220
Pojawia się w:
Diagnostyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Using Empirical Mode Decomposition of Backscattered Ultrasound Signal Power Spectrum for Assessment of Tissue Compression
Autorzy:
Byra, M.
Wójcik, J.
Nowicki, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/177950.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
tissue characterization
tissue compression
quantitative ultrasound
empirical mode decomposition
signal analysis
Opis:
Quantitative ultrasound has been widely used for tissue characterization. In this paper we propose a new approach for tissue compression assessment. The proposed method employs the relation between the tissue scatterers’ local spatial distribution and the resulting frequency power spectrum of the backscattered ultrasonic signal. We show that due to spatial distribution of the scatterers, the power spectrum exhibits characteristic variations. These variations can be extracted using the empirical mode decomposition and analyzed. Validation of our approach is performed by simulations and in-vitro experiments using a tissue sample under compression. The scatterers in the compressed tissue sample approach each other and consequently, the power spectrum of the backscattered signal is modified. We present how to assess this phenomenon with our method. The proposed in this paper approach is general and may provide useful information on tissue scattering properties.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2018, 43, 3; 447-453
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Taking advantage of empirical mode decomposition in diagnosing gear faults
Wykorzystanie empirycznej dekompozycji sygnału w diagnostyce uszkodzeń przekładni zębatych
Autorzy:
Łazarz, B.
Madej, H.
Czech, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/328818.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej PAN
Tematy:
diagnostyka
przekładnia zębata
empiryczna dekompozycja sygnału
diagnostics
gear
empirical mode decomposition
Opis:
The study presents the application of empirical mode decomposition as a tool useful in diagnosing faults in gears. The method is a modern algorithm used for non-linear and non-stationary signals. Using this algorithm, it is possible to decompose a signal into a finite sum of component called intrinsic mode functions (IMF). For each IMF, the number of extremes and the number of transitions through zero is equal or different, by maximum one, and the mean value of envelope determined by the signal extremes equals zero. In practice, natural signals do not meet these conditions. In the experiment, a gearbox operating in a circulating power system was used, with 16 and 24 pinion and wheel teeth, respectively. The measurements were carried out for a non-damaged gear and for a gear with a modelled fault, operating at various rotational speeds and under different loads.
W opracowaniu przedstawiono zastosowanie empirycznej dekompozycji sygnału jako narzędzia przydatnego w diagnostyce uszkodzeń przekładni zębatych. Metoda ta jest nowoczesnym algorytmem stosowanym dla sygnałów nieliniowych i niestacjonarnych. Wykorzystując ten algorytm można rozłożyć sygnał na skończoną sumę składowych zwanych funkcjami wewnętrznymi (IMF). Dla każdego IMF liczba ekstremów i liczba przejść przez zero jest równa bądź różna o maksimum jeden, a wartość średnia obwiedni określonej przez ekstrema sygnału równa się zero. W praktyce naturalne sygnały nie spełniają tych warunków. W eksperymencie wykorzystano przekładnie zębatą pracującą w układzie mocy krążącej o licznie zębów zębnika i koła odpowiednio 16 i 24. Pomiary przeprowadzono dla przekładni nieuszkodzonej oraz z zamodelowanym uszkodzeniem, pracującej przy różnych prędkościach obrotowych i różnych obciążeniach.
Źródło:
Diagnostyka; 2009, 1(49); 67-72
1641-6414
2449-5220
Pojawia się w:
Diagnostyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Investigation of supra-harmonics through signal processing methods in smart grids
Autorzy:
Yalcin, T.
Ozdemir, M.
Kostyla, P.
Leonowicz, Z.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/136245.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
EEEIC International Barbara Leonowicz Szabłowska
Tematy:
ensemble empirical mode decomposition
power quality
Fourier analysis
Short Time Fourier Transformation
Opis:
Nowadays supra-harmonic distortion studies are gaining attention day by day in power quality research area. When handling communication systems especially Power Line Carrier (PLC) systems in frequency range 2-150 kHz, they are suitable for causing electromagnetic interference (EMI) to other systems. This study shows results of analysis employing advanced method called ensemble empirical mode decomposition (EEMD) to describe supra-harmonic distortion. Unlike the traditional method (short time fourier transform-STFT), EEMD gives extensive representation for supra-harmonic components.
Źródło:
Transactions on Environment and Electrical Engineering; 2017, 2, 2; 80-85
2450-5730
Pojawia się w:
Transactions on Environment and Electrical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fast bearing fault diagnosis of rolling element using Lévy Moth-Flame optimization algorithm and Naive Bayes
Autorzy:
Sun, Shuang
Przystupa, Krzysztof
Wei, Ming
Yu, Han
Ye, Zhiwei
Kochan, Orest
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1841936.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne PAN
Tematy:
malfunction diagnostics
naive Bayes
moth-flame optimization algorithm
ensemble empirical mode decomposition
Opis:
Fault diagnosis is part of the maintenance system, which can reduce maintenance costs, increase productivity, and ensure the reliability of the machine system. In the fault diagnosis system, the analysis and extraction of fault signal characteristics are very important, which directly affects the accuracy of fault diagnosis. In the paper, a fast bearing fault diagnosis method based on the ensemble empirical mode decomposition (EEMD), the moth-flame optimization algorithm based on Lévy flight (LMFO) and the naive Bayes (NB) is proposed, which combines traditional pattern recognition methods meta-heuristic search can overcome the difficulty of selecting classifier parameters while solving small sample classification under reasonable time cost. The article uses a typical rolling bearing system to test the actual performance of the method. Meanwhile, in comparison with the known algorithms and methods was also displayed in detail. The results manifest the efficiency and accuracy of signal sparse representation and fault type classification has been enhanced.
Źródło:
Eksploatacja i Niezawodność; 2020, 22, 4; 730-740
1507-2711
Pojawia się w:
Eksploatacja i Niezawodność
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Speech Enhancement Using Sliding Window Empirical Mode Decomposition and Hurst-based Technique
Autorzy:
Poovarasan, Selvaraj
Chandra, Eswaran
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/176311.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
Tematy:
speech enhancement
Empirical Mode Decomposition
EMD
Intrinsic Mode Functions
hurst exponent
Sliding Window
SW
Opis:
The most challenging in speech enhancement technique is tracking non-stationary noises for long speech segments and low Signal-to-Noise Ratio (SNR). Different speech enhancement techniques have been proposed but, those techniques were inaccurate in tracking highly non-stationary noises. As a result, Empirical Mode Decomposition and Hurst-based (EMDH) approach is proposed to enhance the signals corrupted by non-stationary acoustic noises. Hurst exponent statistics was adopted for identifying and selecting the set of Intrinsic Mode Functions (IMF) that are most affected by the noise components. Moreover, the speech signal was reconstructed by considering the least corrupted IMF. Though it increases SNR, the time and resource consumption were high. Also, it requires a significant improvement under nonstationary noise scenario. Hence, in this article, EMDH approach is enhanced by using Sliding Window (SW) technique. In this SWEMDH approach, the computation of EMD is performed based on the small and sliding window along with the time axis. The sliding window depends on the signal frequency band. The possible discontinuities in IMF between windows are prevented by the total number of modes and the number of sifting iterations that should be set a priori. For each module, the number of lifting iterations is determined by decomposition of many signal windows by standard algorithm and calculating the average number of sifting steps for each module. Based on this approach, the time complexity is reduced significantly with suitable quality of decomposition. Finally, the experimental results show the considerable improvements in speech enhancement under non-stationary noise environments.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2019, 44, 3; 429-437
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Some characteristic wave energy dissipation patterns along the Polish coast
Autorzy:
Rozynski, G.
Szmytkiewicz, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/49190.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Oceanologii PAN
Tematy:
energy dissipation
wave energy
statistical parameter
empirical mode decomposition
singular spectrum analysis
Polish coast
Źródło:
Oceanologia; 2018, 60, 4
0078-3234
Pojawia się w:
Oceanologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wykrywanie luzu w układzie tłok-cylinder przy wykorzystaniu analizy EMD
Detection of clearance in the piston-cylinder assembly using EMD analysis
Autorzy:
Czech, P.
Madej, H.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/258109.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Eksploatacji - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
diagnostyka
silnik spalinowy
analiza EMD
diagnosis
combustion engine
EMD analysis
empirical mode decomposition analysis
Opis:
W artykule przedstawiono próbę oceny zużycia złożenia tłok-cylinder za pomocą sygnału drgań rejestrowanego na kadłubie silnika ZI. Obiektem badań był czterocylindrowy silnik spalinowy o pojemności 1,2 dm3. W badaniach zastosowano metodę empirycznej dekompozycji jako nowe podejście do diagnozowania uszkodzeń silników spalinowych. Poprzez zastosowanie tej metody w przeprowadzonych badaniach złożony sygnał drgań bloku silnika został rozłożony na szereg poziomów dekompozycji, umożliwiających rozróżnienie lokalnych właściwości sygnału w dziedzinie czasu. Uzyskane sygnały z procesu dekompozycji poddano analizie widmowej, w celu określenia ich cech energetycznych. Analizę przeprowadzono dla różnych pasm częstotliwości. Z przeprowadzonych badań wynika, że istnieje możliwość wykorzystania analizy EMD do oceny luzu w układzie tłok-cylinder.
The paper presents an attempt to evaluate the wear of a piston-cylinder assembly with the aid of vibration signal recorded on the spark ignition (SI) engine body. The subject of the study was a four-cylinder combustion engine 1.2 dm3. In this research, an empirical mode decomposition (EMD) based approach for internal combustion engine fault diagnosis is investigated. EMD is a new time-frequency methods for analysing nonlinear and nonstationary signals generated by an IC engine. By using this method, the complicated vibration signal of the engine block was decomposed into an intrinsic mode function. It allowed us to differentiate local features of the vibration signal in time domain. Obtained signals were given under the analysis of the frequency domain to determine their energetic features. Analysis was conducted for various frequency bands. According to our studies, it is possible to utilise empirical mode decomposition (EMD) for the evaluation of the clearance in a piston-cylinder assembly.
Źródło:
Problemy Eksploatacji; 2008, 4; 65-72
1232-9312
Pojawia się w:
Problemy Eksploatacji
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Tests of basic voice stress detection techniques
Autorzy:
Staroniewicz, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/128166.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Politechnika Poznańska. Instytut Mechaniki Stosowanej
Tematy:
Voice Stress Analysis
Empirical Mode Decomposition
analiza napięcia głosowego
VSA
empiryczna dekompozycja sygnału
EMD
Opis:
The modern speech processing techniques enable new possibilities of potential applications. Besides speech and speaker recognition, also the information about speakers’ physical condition, emotional state or stress can be detected in speech signal. Since emotional stress can occur during deception, its detection in speech could be used for law or security services. The paper presents the comparative tests of two voice stress detection techniques: one based on trials of microtremors detection relying on an iterative EMD method (Empirical Mode Decomposition) and the second one based on the statistical analysis of fundamental frequency and MFCC parameters. The preliminary tests were carried on the group of 12 speakers (6 males and 6 females) answering yes/no to the list of a few dozen personal questions. The presented research revealed the speakers’ very high personal influence on the obtained results.
Źródło:
Vibrations in Physical Systems; 2019, 30, 1; 1-6
0860-6897
Pojawia się w:
Vibrations in Physical Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Employing empirical mode decomposition to determine solar radiation intensity curve
Zastosowanie empirycznej dekompozycji modów do wyznaczania krzywej natężenia promieniowania słonecznego
Autorzy:
Kapica, J.
Scibisz, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/792710.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Komisja Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa
Tematy:
empirical mode decomposition
signal filtration
solar radiation
solar energy
weather condition
insolation
LabView programming
Źródło:
Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa; 2013, 13, 1
1641-7739
Pojawia się w:
Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Pulsation signals analysis of turbocharger turbine blades based on optimal EEMD and TEO
Autorzy:
Wang, Fengli
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/259800.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa
Tematy:
urbocharger turbine blades
pulsation signals analysis
ensemble empirical mode decomposition
Teager energy operator
correlation kurtosis
Opis:
Turbocharger turbine blades suffer from periodic vibration and flow induced excitation. The blade vibration signal is a typical non-stationary and sometimes nonlinear signal that is often encountered in turbomachinery research and development. An example of such signal is the pulsating pressure and strain signals measured during engine ramp to find the maximum resonance strain or during engine transient mode in applications. As the pulsation signals can come from different disturbance sources, detecting the weak useful signals under a noise background can be difficult. For this type of signals, a novel method based on optimal parameters of Ensemble Empirical Mode Decomposition (EEMD) and Teager Energy Operator (TEO) is proposed. First, an optimization method was designed for adaptive determining appropriate EEMD parameters for the measured vibration signal, so that the significant feature components can be extracted from the pulsating signals. Then Correlation Kurtosis (CK) is employed to select the sensitive Intrinsic Mode Functions (IMFs). In the end, TEO algorithm is applied to the selected sensitive IMF to identify the characteristic frequencies. A case of measured sound signal and strain signal from a turbocharger turbine blade was studied to demonstrate the capabilities of the proposed method.
Źródło:
Polish Maritime Research; 2019, 3; 78-86
1233-2585
Pojawia się w:
Polish Maritime Research
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
An Improved EMD Method Based on Utilizing Certain Inflection Points in the Construction of Envelope Curves
Autorzy:
Kafil, Mohsen
Darabi, Kaveh
Ziaei-Rad, Saeed
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/31339815.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
Tematy:
empirical mode decomposition
EMD
interpolation points
envelope curve
inflection points
rolling element bearing fault diagnosis
Opis:
The empirical mode decomposition (EMD) algorithm is widely used as an adaptive time-frequency analysis method to decompose nonlinear and non-stationary signals into sets of intrinsic mode functions (IMFs). In the traditional EMD, the lower and upper envelopes should interpolate the minimum and maximum points of the signal, respectively. In this paper, an improved EMD method is proposed based on the new interpolation points, which are special inflection points (SIPn) of the signal. These points are identified in the signal and its first (n − 1) derivatives and are considered as auxiliary interpolation points in addition to the extrema. Therefore, the upper and lower envelopes should not only pass through the extrema but also these SIPn sets of points. By adding each set of SIPi (i = 1, 2, n) to the interpolation points, the frequency resolution of EMD is improved to a certain extent. The effectiveness of the proposed SIPn-EMD is validated by the decomposition of synthetic and experimental bearing vibration signals.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2023, 48, 3; 389-401
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of effectiveness and computational complexity of trend removal methods
Analiza skuteczności i złożoności obliczeniowej metod usuwania składowej trendu z danych pomiarowych
Autorzy:
Lentka, Ł.
Smulko, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/269175.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Tematy:
trend removal
high-pass filter
empirical mode decomposition
EMD
usuwanie trendu
filtry górnoprzepustowe
empiryczna metoda dekompozycji
Opis:
The paper presents a method of processing measurement data due to remove slowly varying component of the trend occurring in the recorded waveforms. Comparison of computational complexity and trend removal efficiency between some commonly used methods is presented. The impact of these procedures on probability distribution and power spectral density is shown. Effectiveness and computational complexity of these methods depend essentially on nature of the removed trend. This paper describes several procedures: Moving Average Removal (MAR), fitting a polynomial of degree appropriate to the analyzed data, Empirical Mode Decomposition (EMD).
W pracy przedstawiono sposób przetwarzania danych pomiarowych w celu usunięcia wolnozmiennej składowej trendu występującego w rejestrowanych przebiegach. Porównano kilka często stosowanych w tym celu metod pod względem ich złożoności obliczeniowej oraz skuteczności w usuwaniu trendu. Pokazano wpływ tych procedur na rozkład prawdopodobieństwa wartości chwilowych oraz przebieg gęstości widmowej mocy. W ogólności operację usuwania trendu możemy traktować jako filtrację górnoprzepustową danych pomiarowych. W celu usunięcia trendu można użyć filtru górnoprzepustowego (analogowego lub cyfrowego) już na etapie akwizycji danych pomiarowych. Jednakże często mamy do czynienia z danymi, w których składowa trendu jest potrzebna do przeprowadzania innych analiz i nie może być usunięta na etapie rejestracji danych pomiarowych. Ponadto, może mieć charakter niestacjonarny i metody filtracji górnoprzepustowej nie będą skuteczne. W takich przypadkach należy rozważyć inne, często bardziej zaawansowane metody. Skuteczność i złożoność obliczeniowa takich metod zależy istotnie od charakteru usuwanego trendu. W pracy opisano procedurę usuwania średniej kroczącej (ang. Moving Average Removal – MAR), metody o niskiej złożoności obliczeniowej, ale dającej zadowalające rezultaty w dużej liczbie potencjalnych zastosowań. Rozważono usuwanie trendu przez dopasowanie wielomianem odpowiedniego stopnia do analizowanych danych pomiarowy. Procedura ta może być powtarzana kilkukrotnie, nawet ze zwiększaniem stopnia wielomianu przy każdym z kroków, aż do uzyskania przebiegu, w którym usunięto składową trendu. Część pracy poświęcono prezentacji bardziej złożonych obliczeniowo metod, które zostały rozwinięte dopiero w ostatnich latach i wymagają znacznie bardziej intensywnych obliczeń.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej; 2016, 51; 111-114
1425-5766
2353-1290
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Continuous wavelet and Hilbert-Huang Transforms applied for analysis of active and reactive power consumption
Autorzy:
Avdakovic, S
Bosovic, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/221580.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
active power consumption
reactive power consumption
continuous wavelet transform (CWT)
empirical mode decomposition
Hilbert-Huang transform
Opis:
Analysis of power consumption presents a very important issue for power distribution system operators. Some power system processes such as planning, demand forecasting, development, etc.., require a complete understanding of behaviour of power consumption for observed area, which requires appropriate techniques for analysis of available data. In this paper, two different time-frequency techniques are applied for analysis of hourly values of active and reactive power consumption from one real power distribution transformer substation in urban part of Sarajevo city. Using the continuous wavelet transform (CWT) with wavelet power spectrum and global wavelet spectrum some properties of analysed time series are determined. Then, empirical mode decomposition (EMD) and Hilbert-Huang Transform (HHT) are applied for the analyses of the same time series and the results showed that both applied approaches can provide very useful information about the behaviour of power consumption for observed time interval and different period (frequency) bands. Also it can be noticed that the results obtained by global wavelet spectrum and marginal Hilbert spectrum are very similar, thus confirming that both approaches could be used for identification of main properties of active and reactive power consumption time series.
Źródło:
Metrology and Measurement Systems; 2014, 21, 3; 413-422
0860-8229
Pojawia się w:
Metrology and Measurement Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Energy of intrinsic mode function for gas-liquid flow pattern identification
Autorzy:
Sun, Z.
Gong, H.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/221137.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
gas-liquid flow pattern
flow-pattern map
pressure fluctuation
bluff body
signal energy
intrinsic mode function
empirical mode decomposition
Opis:
Gas-liquid flows abound in a great variety of industrial processes. Correct recognition of the regimes of a gas-liquid flow is one of the most formidable challenges in multiphase flow measurement. Here we put forward a novel approach to the classification of gas-liquid flow patterns. In this method a flow-pattern map is constructed based on the average energy of intrinsic mode function and the volumetric void fraction of gas-liquid mixture. The intrinsic mode function is extracted from the pressure fluctuation across a bluff body using the empirical mode decomposition technique. Experiments adopting air and water as the working fluids are conducted in the bubble, plug, slug, and annular flow patterns at ambient temperature and atmospheric pressure. Verification tests indicate that the identification rate of the flow-pattern map developed exceeds 90%. This approach is appropriate for the gas-liquid flow pattern identification in practical applications.
Źródło:
Metrology and Measurement Systems; 2012, 19, 4; 759-766
0860-8229
Pojawia się w:
Metrology and Measurement Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Tool wear condition monitoring in milling process based on data fusion enhanced long short-term memory network under different cutting conditions
Autorzy:
Zheng, Guoxiao
Sun, Weifang
Zhang, Hao
Zhou, Yuqing
Gao, Chen
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2038054.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne PAN
Tematy:
tool wear condition monitoring
empirical mode decomposition
variational mode decomposition
fourier synchro squeezed transform
neighborhood component analysis
long short-term memory network
Opis:
Tool wear condition monitoring (TCM) is essential for milling process to ensure the machining quality, and the long short-term memory network (LSTM) is a good choice for predicting tool wear value. However, the robustness of LSTM- based method is poor when cutting condition changes. A novel method based on data fusion enhanced LSTM is proposed to estimate tool wear value under different cutting conditions. Firstly, vibration time series signal collected from milling process are transformed to feature space through empirical mode decomposition, variational mode decomposition and fourier synchro squeezed transform. And then few feature series are selected by neighborhood component analysis to reduce dimension of the signal features. Finally, these selected feature series are input to train the bidirectional LSTM network and estimate tool wear value. Applications of the proposed method to milling TCM experiments demonstrate it outperforms significantly SVR- based and RNN- based methods under different cutting conditions.
Źródło:
Eksploatacja i Niezawodność; 2021, 23, 4; 612-618
1507-2711
Pojawia się w:
Eksploatacja i Niezawodność
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Comparison of multiband filtering, empirical mode decomposition and short-time fourier transform used to extract physiological components from long-term heart rate variability
Autorzy:
Adamczyk, Krzysztof
Polak, Adam G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2052173.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
heart rate variability
nonstationary signal analysis
multiband filtering
empirical mode decomposition
short-time Fourier transform
Hilbert transform
Opis:
Heart rate is constantly changing under the influence of many control signals, as manifested by heart rate variability (HRV). HRV is a nonstationary, irregularly sampled signal, the spectrum of which reveals distinct bands of high, low, very low and ultra-low frequencies (HF, LF, VLF, ULF). VLF and ULF components are the least understood, and their analysis requires HRV records lasting many hours. Moreover, there are still no well-established methods for the reliable extraction of these components. The aim of this work was to select, implement and compare methods which can solve this problem. The performance of multiband filtering (MBF), empirical mode decomposition and the short-time Fourier transform was tested, using synthetic HRV as the ground truth for methods evaluation as well as real data of three patients selected from 25 polysomnographic records with a clear HF component in their spectrograms. The study provided new insights into the components of long-term HRV, including the character of its amplitude and frequency modulation obtained with the Hilbert transform. In addition, the reliability of the extracted HF, LF, VLF and ULF waveforms was demonstrated, and MBF turned out to be the most accurate method, though the signal is strongly nonstationary. The possibility of isolating such waveforms is of great importance both in physiology and pathophysiology, as well as in the automation of medical diagnostics based on HRV.
Źródło:
Metrology and Measurement Systems; 2021, 28, 4; 643-660
0860-8229
Pojawia się w:
Metrology and Measurement Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Effect of Feature Extraction on Automatic Sleep Stage Classification by Artificial Neural Network
Autorzy:
Prucnal, M.
Polak, A. G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/220360.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
sleep stage classification
EEG signal
power spectral density
discrete wavelet transform
empirical mode decomposition
artificial neural network
Opis:
EEG signal-based sleep stage classification facilitates an initial diagnosis of sleep disorders. The aim of this study was to compare the efficiency of three methods for feature extraction: power spectral density (PSD), discrete wavelet transform (DWT) and empirical mode decomposition (EMD) in the automatic classification of sleep stages by an artificial neural network (ANN). 13650 30-second EEG epochs from the PhysioNet database, representing five sleep stages (W, N1-N3 and REM), were transformed into feature vectors using the aforementioned methods and principal component analysis (PCA). Three feed-forward ANNs with the same optimal structure (12 input neurons, 23 + 22 neurons in two hidden layers and 5 output neurons) were trained using three sets of features, obtained with one of the compared methods each. Calculating PSD from EEG epochs in frequency sub-bands corresponding to the brain waves (81.1% accuracy for the testing set, comparing with 74.2% for DWT and 57.6% for EMD) appeared to be the most effective feature extraction method in the analysed problem.
Źródło:
Metrology and Measurement Systems; 2017, 24, 2; 229-240
0860-8229
Pojawia się w:
Metrology and Measurement Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
New gas-liquid two-phase flow pattern maps based on the energy ratio of pressure fluctuation through a Venturi tube
Autorzy:
Sun, Zhiqiang
Chen, Luyang
Yao, Fengyan
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/220955.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
gas-liquid two-phase flow
flow pattern map
Venturi tube
pressure fluctuation
energy ratio
ensemble empirical mode decomposition
Opis:
To find effective and practical methods to distinguish gas-liquid two-phase flow patterns, new flow pattern maps are established using the differential pressure through a classical Venturi tube. The differential pressure signal was first decomposed adaptively into a series of intrinsic mode functions (IMFs) by the ensemble empirical mode decomposition. Hilbert marginal spectra of the IMFs showed that the flow patterns are related to the amplitude of the pressure fluctuation. The cross-correlation method was employed to sift the characteristic IMF, and then the energy ratio of the characteristic IMF to the raw signal was proposed to construct flow pattern maps with the volumetric void fraction and with the two-phase Reynolds number, respectively. The identification rates of these two maps are verified to be 91.18% and 92.65%. This approach provides a cost-effective solution to the difficult problem of identifying gas-liquid flow patterns in the industrial field.
Źródło:
Metrology and Measurement Systems; 2019, 26, 2; 241-252
0860-8229
Pojawia się w:
Metrology and Measurement Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
EMD-based time-frequency analysis methods of non-stationary audio signals
Autorzy:
Lewandowski, Marcin
Grodzicka, Salomea
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2202413.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Politechnika Poznańska. Instytut Mechaniki Stosowanej
Tematy:
empirical mode decomposition
non-stationary audio data
time-frequency analysis
empiryczna metoda dekompozycji
niestacjonarne dane dźwiękowe
analiza czasowo-częstotliwościowa
Opis:
To ensure that any time series data is appropriately interpreted, it should be analyzed with proper signal processing tools. The most common analysis methods are kernel-based transforms, which use base functions and their modifications to represent time series data. This work discusses an analysis of audio data and two of those transforms - the Fourier transform and the wavelet transform based on a priori assumptions about the signal's linearity and stationarity. In audio engineering, these assumptions are invalid because the statistical parameters of most audio signals change with time and cannot be treated as an output of the LTI system. That is why recent approaches involve decomposition of a signal into different modes in a data-dependent and adaptive way, which may provide advantages over kernel-based transforms. Examples of such methods include empirical mode decomposition (EMD), ensemble EMD (EEMD), variational mode decomposition (VMD), or singular spectrum analysis (SSA). Simulations were performed with speech signal for kernel-based and data-dependent decomposition methods, which revealed that evaluated decomposition methods are promising approaches to analyzing non-stationary audio data.
Źródło:
Vibrations in Physical Systems; 2022, 33, 2; art. no. 2022215
0860-6897
Pojawia się w:
Vibrations in Physical Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Noise Source Identification Method for a Warp Machine Based on MEEMD_AIC
Metoda identyfikacji źródła hałasu maszyny dziewiarskiej oparta na MEEMD_AIC
Autorzy:
Xu, Yang
Zhang, Ziyu
Li, Angang
Sheng, Xiaowei
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/231620.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Biopolimerów i Włókien Chemicznych
Tematy:
warp knitting machine
noise source identification
modified ensemble empirical mode decomposition
MEEMD
Akaike Information Criterion
maszyna dziewiarska
źródło hałasu
zmodyfikowany zespół dekompozycji trybu empirycznego
kryterium informacyjne Akaike
Opis:
In order to recognise the noise source of a warp knitting machine, a method based on Modified Ensemble Empirical Mode Decomposition (MEEMD) and Akaike Information Criterion (AIC) is proposed. The MEEMD_AIC method is applied to measure the noise signal of a warp knitting machine and analyse every single effective component selected. Noise source identification is realised by combining the vibration signal characteristics of the main parts of the warp knitting machine. Firstly, MEEMD is used to decompose the measured noise signal of the warp knitting machine into a finite number of intrinsic mode function (IMF) components. Then, singular value decomposition (SVD) is performed on the covariance matrix of the component matrix to get the eigen value of the matrix. Next, the number of effective components is estimated based on the AIC criterion, and the effective components are selected by combining the energy characteristic index and the Pearson correlation coefficient method. The results show that the noise signal of the warp knitting machine is a mixture of multiple noise source signals. The main noise sources of the warp knitting machine, including the vibration of the pulling roller, the main shaft of the loop forming mechanism and the push rod of the guide bar traverse the mechanism, provide theoretical support for recognition of the active noise reduction of the warp knitting machine using the MEEMD_AIC method.
W celu rozpoznania źródła szumu maszyny dziewiarskiej zaproponowano metodę rozpoznawania źródła hałasu opartą na zmodyfikowanym zespole dekompozycji trybu empirycznego (MEEMD) i Akaike Information Criterion (AIC). Metodę MEEMD_AIC zastosowano do pomiaru sygnału szumu maszyny dziewiarskiej i do analizy każdego elementu maszyny dziewiarskiej. Identyfikacja źródła hałasu odbywała się poprzez połączenie charakterystyki sygnału wibracji głównych części maszyny dziewiarskiej. Po pierwsze, MEEMD zastosowano do dekompozycji zmierzonego sygnału szumowego maszyny dziewiarskiej na skończoną liczbę elementów składowych funkcji trybu wewnętrznego (IMF). Następnie przeprowadzono rozkład wartości pojedynczej (SVD) na macierz kowariancji macierzy składowej uzyskując wartość własną macierzy. Następnie oszacowano liczbę składników efektywnych na podstawie kryterium AIC, a składniki efektywne wybrano poprzez połączenie wskaźnika charakterystyki energetycznej i metody współczynnika korelacji Pearsona. Wyniki pokazały, że sygnał szumu maszyny dziewiarskiej jest mieszaniną wielu sygnałów źródeł hałasu. Na główne źródło hałasu maszyny dziewiarskiej składają się wibracje wałka ciągnącego oraz hałas głównego wału mechanizmu formowania pętli i popychacza mechanizmu poprzecznego prowadnicy. Przeprowadzona za pomocą metody MEEMD_AIC identyfikacja zapewnia teoretyczne wsparcie dla aktywnej redukcji hałasu dziania.
Źródło:
Fibres & Textiles in Eastern Europe; 2020, 3 (141); 55-61
1230-3666
2300-7354
Pojawia się w:
Fibres & Textiles in Eastern Europe
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Parameter identification of ship maneuvering models using recursive least square method based on support vector machines
Autorzy:
Zhu, M.
Hahn, A.
Wen, Y.
Bolles, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/116455.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Uniwersytet Morski w Gdyni. Wydział Nawigacyjny
Tematy:
ship manoeuvering
recursive least square method
ship manoeuvering model
ship maneuverability prediction
Support Vector Machines (SVM)
empirical mode decomposition (EMD)
Computational Fluid Dynamics (CFD)
Extended Kalman Filter (EKF)
Opis:
Determination of ship maneuvering models is a tough task of ship maneuverability prediction. Among several prime approaches of estimating ship maneuvering models, system identification combined with the full-scale or free- running model test is preferred. In this contribution, real-time system identification programs using recursive identification method, such as the recursive least square method (RLS), are exerted for on-line identification of ship maneuvering models. However, this method seriously depends on the objects of study and initial values of identified parameters. To overcome this, an intelligent technology, i.e., support vector machines (SVM), is firstly used to estimate initial values of the identified parameters with finite samples. As real measured motion data of the Mariner class ship always involve noise from sensors and external disturbances, the zigzag simulation test data include a substantial quantity of Gaussian white noise. Wavelet method and empirical mode decomposition (EMD) are used to filter the data corrupted by noise, respectively. The choice of the sample number for SVM to decide initial values of identified parameters is extensively discussed and analyzed. With de-noised motion data as input-output training samples, parameters of ship maneuvering models are estimated using RLS and SVM-RLS, respectively. The comparison between identification results and true values of parameters demonstrates that both the identified ship maneuvering models from RLS and SVM-RLS have reasonable agreements with simulated motions of the ship, and the increment of the sample for SVM positively affects the identification results. Furthermore, SVM-RLS using data de-noised by EMD shows the highest accuracy and best convergence.
Źródło:
TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation; 2017, 11, 1; 23-29
2083-6473
2083-6481
Pojawia się w:
TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Dynamical complexity of human responses: a multivariate data-adaptive framework
Autorzy:
Ahmed, M.
Rehman, N.
Looney, D.
Rutkowski, T.
Mandic, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201559.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
multivariate sample entropy
multivariate empirical mode decomposition (MEMD)
multivariate multiscale entropy
complexity analysis
multivariate complexity
postural sway analysis
stride interval analysis
brain consciousness analysis
alpha-attenuated EEG data
Opis:
Established complexity measures typically operate at a single scale and thus fail to quantify inherent long-range correlations in real-world data, a key feature of complex systems. The recently introduced multiscale entropy (MSE) method has the ability to detect fractal correlations and has been used successfully to assess the complexity of univariate data. However, multivariate observations are common in many real-world scenarios and a simultaneous analysis of their structural complexity is a prerequisite for the understanding of the underlying signal-generating mechanism. For this purpose, based on the notion of multivariate sample entropy, the standard MSE method is extended to the multivariate case, whereby for rigor, the intrinsic multivariate scales of the input data are generated adaptively via the multivariate empirical mode decomposition (MEMD) algorithm. This allows us to gain better understanding of the complexity of the underlying multivariate real-world process, together with more degrees of freedom and physical interpretation in the analysis. Simulations on both synthetic and real-world biological multivariate data sets support the analysis.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2012, 60, 3; 433-445
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Use of Hilbert-Huang transform of a vibroacoustic signal in the research related to the gigacycle fatigue process
Zastosowanie transformaty Hilberta-Huang sygnału wibroakustycznego w badaniach gigacyklowego procesu zmęczenia
Autorzy:
Gontarz, S.
Jasiński, M.
Radkowski, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/327260.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej PAN
Tematy:
diagnostyka wibroakustyczna
gigacyklowy proces zmęczeniowy
generator piezoelektryczny
bispektrum
dekompozycja sygnału EMD
transformata Hilberta-Huanga
vibroacoustic diagnosis
gigacycle fatigue processes
piezoelectric generator
bispectrum
empirical mode decomposition
Hilbert-Huang transform
Opis:
The purpose of this paper is to develop, for highly-resistant materials, a method of forecasting and analysis of gigacycle fatigue durability (108-109 cycles) relying on vibroacoustic signal analysis. The proposed method involves use of results of vibroacoustic signal analysis obtained during accelerated fatigue tests conducted in dedicated test bed constructed specially for this purpose and operating in the frequency range of 10 kHz which corresponds to the resonance frequency of vibration of samples. Let us note that the process of defect formation may lead to both, the intensification of non-linear phenomena as well as the occurrence of non-stationary effects even if during the early stages the intensity of defects is small while the growth of the level of vibration and noise is negligible, as contrasted with emergency states. A useful method is to test the higher order spectra, which respectively define the non-linear effects. The conducted analyses point to high usability of Hilbert spectrum through the EMD examining the non-stationary character of signals. The main goal of these investigations is to examine the signal processing method for gigacycle fatigue durability and impact of dynamic stress. Efficient signal analysis would be especially important for high frequency loading which dominates in rotating machinery diagnosis.
Celem pracy jest opracowanie, dla materiałów o wysokiej wytrzymałości, metody prognozowania i analizy gigacyklowej trwałości zmęczeniowej (108-109 cykli) na podstawie badania sygnału wibroakustycznego. W metodzie proponuje się wykorzystać wyniki analizy sygnału wibroakustycznego, uzyskiwane podczas przyspieszonych badań zmęczeniowych, prowadzonych na specjalnie do tego celu skonstruowanym i zbudowanym stanowisku badawczym, pracującym w zakresie częstotliwości rzędu 10 kHz, odpowiadającym częstotliwości drgań własnych próbek. Zauważono, że proces kształtowania się uszkodzenia może prowadzić zarówno do nasilenia zjawisk nieliniowych jak również do wystąpienia efektów niestacjonarnych nawet wtedy, kiedy podczas wczesnych stadiów uszkodzeń ich intensywność jest mała a wzrost poziomu drgań i szumu jest pomijalny, porównując go z poziomem przy stanach zagrożenia. Użyteczna jest w tym wypadku metoda widm wyższego rzędu, która odpowiednio definiuje efekty nieliniowe. Zamieszczone w publikacji analizy wskazują na dużą użyteczność widm Hilberta a w szczególności empirycznej dekompozycji sygnału (EMD), która pozwala na analizę niestacjonarnego charakteru sygnału. Głównym celem badań było znalezienie skutecznej metody przetwarzania sygnałów dla gigacyklowych wytrzymałościowych procesów zmęczeniowych oraz zbadanie wpływu obciążeń dynamicznych. Efektywny sposób analizy sygnału jest szczególnie ważny w diagnostyce maszyn obrotowych gdzie występują wysoko częstotliwościowe obciążenia.
Źródło:
Diagnostyka; 2009, 4(52); 85-92
1641-6414
2449-5220
Pojawia się w:
Diagnostyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Vibration Based Gear Fault Diagnosis under Empirical Mode Decomposition and Power Spectrum Density Analysis
Autorzy:
Akram, M. Ammar
Khushnood, Shahab
Tariq, Syeda Laraib
Ali, Hafiz Muhammad
Nizam, Luqman Ahmad
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/102795.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
spur gears
tooth breakage
vibration amplitude
empirical mode decomposition
power spectrum density
time waveform
koła zębate czołowe
pękanie zęba
amplituda drgań
rozkład w trybie empirycznym
gęstość widmowa mocy
przebieg czasowy
Opis:
Rotating machinery plays a significant role in industrial applications and covers a wide range of mechanical equipment. A vibration analysis using signal processing techniques is generally conducted for condition monitoring of rotary machinery and engineering structures in order to prevent failure, reduce maintenance cost and to enhance the reliability of the system. Empirical mode decomposition (EMD) is amongst the most substantial non-linear and non-stationary signal processing techniques and it has been widely utilized for fault detection in rotary machinery. This paper presents the EMD, time waveform and power spectrum density (PSD) analysis for localized spur gear fault detection. Initially, the test model was developed for the vibration analysis of single tooth breakage of spur gear at different RPMs and then specific fault was introduced in driven gear under different damage conditions. The data, recorded by means of a wireless tri-axial accelerometer, was then analyzed using EMD and PSD techniques and the results were plotted. The results depicted that EMD algorithms are found to be more functional than the ordinarily used PSD and time waveform techniques.
Źródło:
Advances in Science and Technology. Research Journal; 2019, 13, 3; 192-200
2299-8624
Pojawia się w:
Advances in Science and Technology. Research Journal
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies