基于奇异值差分谱熵复杂度的生物触电信号识别研究

摘要

cqvip:为解决触电信号由于不确定性而难以识别等问题,引入复杂度概念,并基于奇异值差分谱熵构建复杂度指标,提取触电电流所具有的不确定的潜在规律及关系映射,实现生物触电故障信号识别。首先,通过对触电电流信号进行Mallat变换,建立Hankel矩阵,分析矩阵构造方式与信号奇异值分布规律的关系,得出适用于分离信号成分的矩阵设定准则;随后对矩阵进行奇异值分解,采用奇异值差分谱和信息熵概念相结合的信号处理方法,提取了触电信号的奇异值差分谱熵;最后,为反映观测电流信号奇异值分解后各成分的差异性,进一步放大触电信号特征,提出触电电流Mallat-奇异值差分谱熵复杂度算法,对触电故障进行特征表达。经仿真、分析和验证,结果表明:该复杂度指标对于信号的不确定性较为敏感,可以有效地反映出被测电流信号时频域特征从周期性轨迹到非周期性轨迹的变化,完成触电电流各成分变化的定量化表征,经过对比实验验证所提方案具有较好的抗干扰能力。