基于ＥＭＤ滤波及在工业无线通信中的应用

2012年03月27日09:34:51 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

罗小元，贾静雅，梁振虎，关新平
燕山大学电气工程学院，河北秦皇岛

摘　　　要：为了满足高可靠的工业通信需求，基于软件无线电的通讯模式成为工业无线通信的发展方向。针对工业的噪声环境，提出了利用经验模态分解对无线通信信号进行分解的滤波算法，利用ＣＣＳＬｉｎｋ将该算法的Ｍａｔｌａｂ程序传到ＣＣＳ中，通过编译器生成满足软件无线电平台所需的嵌入式代码，在平台的信号接收端，去除干扰分量，并对分段滤波后的信号进行重构。试验结果表明，该算法有效地解决了工业干扰所造成的无线通信的不稳定性。

关　键　词：可靠性；软件无线电；工业无线通信；经验模态分解（ＥＭＤ）；滤波

１　引　言
工业现场环境复杂，工业电网、高频振动、电弧等噪声是工业无线通信不稳定的主要原因［１］。可通过滤波算法分离有用信号和干扰信号提高通信的可靠性，因此，设计一个具有高性能滤波器的无线通信系统具有重要意义。软件无线电概念和结构体系是由美国的ＪｏｅＭｉｔｏｌａ明确提出的［２３］，现有软件无线电的滤波方案多采用小波变换和傅里叶变换等时频分析方法［４］，然而由于工业环境噪声的复杂性，无线通信信号具有非平稳特性，用傅立叶变换分析时变频率的信号会出现虚假信号和假频等缺陷，很难用于处理工业无线信号。而能够表述出信号局部特征的经验模态分解希尔伯特黄（ＥＭＤＨＨＴ）［５６］算法则能够更好地分析非平稳信号，其分解过程相当于用窄带滤波器对信号进行自适应滤波［７］，对于获取精确频谱、滤除噪声［８］，有着重要的意义。该算法已经广泛应用于地震、机械故障诊断和检测、医学，海洋等领域［６］，但据作者所知，在复杂的工业无线通信中并没有其应用的报道。

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