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本文主要研究了基于DSP的EMD方法实现技术。 传统非平稳信号处理方法存在不足和缺陷。短时傅立叶变换依赖于传统的傅立叶谱分析,所以限制于假定待分析数据是分段平稳的这个条件。Wigner-Ville分布克服了短时傅立叶分析的部分缺点,具有较高的分辨率,但存在严重的交叉干扰项。目前处理非平稳信号最好方法之一的小波分析也存在一些缺点。经验模态分解方法(EMD方法)是近年来出现的一种分析非线性、非平稳信号的新方法。使用这种方法可以将复杂的数据信号分解为有限数量的本征模函数(IMF),对IMF分量进行Hilbert变换可以获得信号的时频分布。Huang提出的这个方法是通过Hilbert-Huang变换(HHT)工具包实现的。 鉴于目前国内外对EMD方法的研究多限于软件方面,课题尝试结合DSP和PCI技术来实现EMD方法,其优点和意义如下: 1)采用硬件系统来实现EMD方法可以方便地实现现场在线数据采集和分析,这在一些要求实时处理或准实时处理的场合尤为重要; 2)利用DSP强大的信号处理能力来实现EMD方法,可以充分发挥其高速和高效的优点: 3)可以充分利用PCI总线高传输速度、大地址空间等优点。 针对EMD方法的实现过程及DSP和PCI的特点,本文探讨了研制采集处理卡实现EMD方法的技术问题。论文所完成的工作如下: 1.实现了板卡的PCI总线接口,利用PCI总线将数据直接传到系统内存,有效解决数据的实时传输和存储,为信号的实时处理提供方便。 2.实现了输入信号的高速同步采集。所采集数据存放在DSP的片内RAM。 3.运用DSP实现采集数据的EMD分解。利用一种简易的镜像延拓处理信号的边缘效应,将存入片内RAM中的数据进行EMD分解,将每次分解所得的IMF分量传至PC机。 4.PC机端应用程序实现IMF分量的存储和显示工作。 本文作为一个有益的尝试,为EMD方法硬件实现的进一步探索和研究积累了一些经验。