基于HHT算法的無(wú)線智能傳感器模態(tài)識(shí)別方法研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)是當(dāng)前在土木工程領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛的技術(shù),通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)中檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行處理和分析,來(lái)判斷使用中的結(jié)構(gòu)的健康狀況。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和交叉學(xué)科的進(jìn)步,基于無(wú)線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)逐步發(fā)展,以?xún)?yōu)于傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的檢測(cè)方式和性能,已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際結(jié)構(gòu)當(dāng)中。
　　本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)室濱州黃河大橋模型的動(dòng)力試驗(yàn),根據(jù)模態(tài)識(shí)別的基本理論,把希爾伯特黃變換識(shí)別模態(tài)的算法下載到無(wú)線智能傳感器節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)無(wú)線智能傳感器節(jié)點(diǎn)的板

2、載計(jì)算,使節(jié)點(diǎn)可以直接發(fā)送出板載計(jì)算處理后的結(jié)果,從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線智能傳感器節(jié)點(diǎn)局域信號(hào)處理的功能,拓展了無(wú)線智能傳感器節(jié)點(diǎn)在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的價(jià)值。
　　希爾伯特黃變換是一種可以用于非線性非平穩(wěn)信號(hào)的時(shí)頻域分析方法。算法的核心是直接對(duì)任意的復(fù)雜信號(hào)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解,將復(fù)雜信號(hào)分解成為若干個(gè)固有模態(tài)函數(shù)集,這種分解具有局部的時(shí)頻特性和自適應(yīng)性,在信號(hào)處理上有很大優(yōu)勢(shì)。本文編制了基于MATLAB的希爾伯特黃變換程序,并處理了無(wú)線智

3、能傳感器平臺(tái)監(jiān)測(cè)濱州黃河大橋模型得到的加速度信號(hào),驗(yàn)證了算法的模態(tài)識(shí)別效果。
　　本文所使用的IRIS節(jié)點(diǎn)是美國(guó)Crossbow公司生產(chǎn)的一款無(wú)線智能傳感器節(jié)點(diǎn),具有板載計(jì)算能力?；?IRIS硬件平臺(tái),通過(guò)TinyOS操作系統(tǒng),在無(wú)線智能傳感器節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),嵌入了希爾伯特黃變換識(shí)別模態(tài)的程序。通過(guò)試驗(yàn)對(duì)無(wú)線加速度信號(hào)進(jìn)行了板載計(jì)算,識(shí)別出了原始加速度信號(hào)的各階本征模態(tài),和線下計(jì)算的結(jié)果對(duì),結(jié)果比較一致,驗(yàn)證了嵌入算法的板載