代码原理及流程
1.逐次变分模态分解简介
2.逐次变分模态分解的不足
3.多种智能优化算法
采用智能优化算法来优化SVMD的关键参数,提高信号分解效果的质量。常用优化算法包括:
灰狼优化器 (Grey Wolf Optimizer, GWO)
蜜獾优化算法 (Honey Badger Algorithm, HBA)
改进的AO算法 (IAO)
飞蛾扑火优化算法 (Moth-flame Optimization Algorithm, MFO)
海洋掠食者算法 (Marine Predators Algorithm, MPA)
北苍鹰优化算法 (NGO)
鱼鹰优化算法 (Osprey Optimization Algorithm, OOA)
鲸鱼优化算法 (The Whale Optimization Algorithm, WOA)
等10余种智能优化算法
4.优化SVMD的过程
5.适应度函数
在参数优化过程中,选择适应度函数以评估模型分解效果:
选择1:排列熵最小
选择2:最小包络熵最小
选择3:信息熵最小
选择4:样本熵最小
选择5:能量熵最小
选择6:能量差最小
选择7:峭度最小
选择8:平均包络谱最小
选择9:模糊熵最小
选择10:包络峭度因子最小
选择11:包络谱峰值因子最小
选择12:最大互信息系数
选择13:皮尔逊相关系数
选择14:残差指数最小
选择15:互信息熵最小
交叉验证:对多种参数组合进行交叉验证,选取误差最小的最佳组合。
加速搜索与收敛:通过智能优化算法的快速收敛特性,提高参数优化的速度与精度。
6.应用效果
7.总结
逐次变分模态分解(SVMD)是一种强大的信号分解技术,但其性能受参数选择的限制。通过引入多种智能优化算法,可以有效优化SVMD的二次惩罚系数,克服其不足之处。智能优化算法能够自动调整参数,提高分解精度、降低计算复杂度,并增强SVMD的鲁棒性。这一方法在信号处理、振动分析、图像处理等领域具有广泛的应用前景。
代码效果图
部分核心代码
%% 优化SVMD参数
clc;clear;close all
%% 加载数据
sig=readmatrix('待分解的信号(例子).xlsx');
% sig=xlsread('待分解的信号(例子).xlsx');%低版本的请用xlsread函数读取该文件
signal=sig(1:1000,1)';
%设置采样率来设置时间
N=length(signal);Fs=1000;%%采样频率自己设置
t=((0:N-1)*1/Fs)';
%% 选择适应度函数
criterion = 3; %选择1时采用的函数是排列熵最小
%选择2时采用的函数是最小包络熵最小
%选择3时采用的函数是信息熵函数最小
%选择4时采用的函数是样本熵函数最小
%选择5,采用的函数能量熵最小
%选择6,采用的函数能量差最小
%选择7,采用的函数峭度最小
%选择8,采用的函数平均包络谱最小
%选择9,采用的函数模糊熵最小
%选择10,采用的函数包络峭度因子最小
%选择11,采用的函数包络谱峰值因子最小
%选择12,采用的函数最大互信息系数
%选择13,采用的函数皮尔逊相关系数
%选择14时采用的函数是残差指数最小
%选择15时采用的函数是互信息熵最小
%% 设定算法参数
% 进化代数,即迭代次数 % 种群规模.
Max_iter=10; sizepop=10;
% 参数范围(SVMD有两个参数:噪声标准偏差Nstd和实现次数NE, 0.001≤Nstd≤0.5;10≤NE≤100;
% 变量下限 % 变量上限 % 优化参数个数为1为maxAlpha
lb=500; ub=3000; dim = length(lb);
fobj=@(x) objfun(x,signal,lb,ub,criterion); % 调用定义的目标函数
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