基于希尔伯特变换的船摇信号分析
摘要：船体摇晃是影响基于海洋的飞行器测量精度的关键因素。我们利用统计物理学中的基于Hilbert方法分析了水平和垂直方向上的四组船体摇晃时间序列。我们的方法提供了一种从一维时间序列构建二维平面上的解析信号的方式。解析信号与原时间序列的完整性质相同。通过时间序列的解析信号，我们发现了一些通常被传统方法视而不见的原时间序列信息。感兴趣的解析信号通常在复平面上演化得非常平滑。另外，解析信号的相位通常在时间上呈线性变化。通过原信号的自相关和互相关函数以及解析信号的瞬时振幅和相位增量，我们发现船体在水平方向上的摇晃会驱动垂直方向上的摇晃，当船只自由航行时。而当船只保持固定航向时，这种关系消失。基于这些结果，我们可以根据当前和以前的值预测未来一定数量的船体摇晃时间序列值。我们的预测与随机过程的传统方法一样准确，并且提供了更广泛的预测时间范围。
作者：Wei Huang, Yu-jian Li, Deyong Kang and Zhi Chen
论文ID：1505.01117
分类：Data Analysis, Statistics and Probability
分类简称：physics.data-an
提交时间：2015-05-06