非平稳风速的HHS时频状态表征

摘要：

为完整描述非平稳风速的时变特征,在传统时频分析手段的基础上,引入Holo-Hilbert谱(HHS),开展台风非平稳脉动风速的时频状态表征研究.以苏通桥址区记录的“海葵”台风风速样本为例,通过经验模式分解(EMD)将风速样本分解为多个正交单分量固有模式函数,并采用Huang氏标准化方法获得了各分量的解析信号表达.基于相位角恒增准则,计算了各分量在每一时刻的瞬时频率,并避免了解析信号出现负频率的问题.在此基础上,进一步对各分量的幅值进行Hilbert-Huang变换,将传统Hilbert时频谱拓展至四维状态,从而获得了实测非平稳风速的高阶时频谱.分析结果表明:高阶时频谱可完整描述非平稳风速的幅值调制特征,通过高阶边际谱可准确确定幅值调制的具体频率或频带范围;幅值频率与载体频率的尺度谱可表征非平稳风速在各载体频率处的幅值调制状态.

关键词：非平稳风速、完全希尔伯特谱、时频分析、高阶边际谱、状态表征

所属期刊栏目：32

分类号：O324;TU312+.1(振动理论)

资助基金：国家自然科学基金优秀青年科学基金资助项目51722804;国家973计划青年科学家专题项目2015CB060000;中央高校基本科研业务费专项资金、江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目KY-LX16_0258

在线出版日期：2019-04-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：49-55