基于EMD-AWPP和HOSA-SVM算法的分布式光纤振动入侵信号的特征提取与识别
2016-06-15张燕君刘文哲付兴虎毕卫红
光谱学与光谱分析 2016年2期
张燕君,刘文哲,付兴虎*,毕卫红
1. 燕山大学信息科学与工程学院,河北 秦皇岛 066004 2. 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室,河北 秦皇岛 066004
基于EMD-AWPP和HOSA-SVM算法的分布式光纤振动入侵信号的特征提取与识别
张燕君1, 2,刘文哲1,付兴虎1, 2*,毕卫红1, 2
1. 燕山大学信息科学与工程学院,河北 秦皇岛 066004 2. 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室,河北 秦皇岛 066004
针对传统的信号处理方法无法有效区分不同振动入侵信号,提出一种基于EMD-AWPP和HOSA-SVM算法的振动信息特征提取与识别方法,用于解决分布式光纤振动入侵检测系统的高精度信号识别问题。处理不同振动类型时,该方法首先利用基于经验模态分解的自适应小波包处理算法,不仅对信号的低频部分进行了分解,而且对高频部分即信号的细节部分也进行了更好的时频局部化处理,改善了信号特征提取精度,减少传感信号异常值的影响; 其次采用高阶谱分析中的双谱和双相干谱,精确提取包含不同振动入侵信号类型的特征矢量; 最后在BPNN参比模型的基础上,用粒子群算法优化SVM的识别参数,使识别模型具有更强的自适应和自学习能力,克服了神经网络易陷入局部最优的不足之处,实现不同振动入侵信号的特征矢量识别。分析结果表明,针对不同类型的入侵源识别,该方法可以有效剔除随机噪声的影响,提取传感信息的特征矢量,降低异常值的影响,算法的预测类别与输出类别几乎一致,振动识别的精确率达到95%以上,识别效果明显强于BPNN网络的检测算法,提高了信息分析的准确性。……
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