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利用 Visual Signal 中 HHT 模組針對風扇運作分析

張貼者:2010年10月25日 下午1:59marketing Honghu   [ eddie liu 已於 2010年10月25日 下午2:00 更新 ]

利用 Visual Signal 中 HHT 模組針對風扇運作分析

2007/12/25 Posted by Weiyen under Visual Signal
 

黃鍔院士於1998年所發表HHT (Hilbert-Huang Transformation) 訊號處理法,改變以往對於非線性、非穩態訊號幾乎束手無策的窘境,這套方法被廣泛應用於許多領域,目前美國 NASA利用來證實重力波實驗,進行宇宙的黑洞研究;研發飛機「變形翅膀」,取代飛機固定不動的雙翼;太空梭隔熱材料「保溫磚」穩固鑑定;衛星色譜分析,以了解植被生長速度,進而從事「溫室效應」研究。哈佛醫學院用HHT來測量年長者血壓、血流速度,以掌握中風可能的前兆;約翰霍普金斯公共衛生學院用它來測量登革熱 (Dengue Fever) 的擴散。美國聯邦公路管理局研究中心用HHT測量公路、橋梁的安全。美國聯邦調查局(FBI)用HHT來辨發聲者的身分,美國海軍用它來探測潛水艇。黃鍔本人對於 HHT 應用於震動噪音領域相當有信心,於是,逸奇科技研究團隊設計一個變轉速風扇實驗,用來驗證 HHT 對於噪音分析的初步適用性。 我們利用麥克風在風扇後方收音,由低轉速開始啟動,切換為中轉速,再切為高轉速,並將錄音檔利用逸奇科技時頻分析軟體 Visual Signal 進行分析:

Enhanced Morlet Transform 結果

 013.jpg

由時頻圖中,可以很清楚的看到在 30 Hz 有一個固定的頻率,另外有數條頻率曲線隨著時間變換,剛好對應到的就是風扇變化的趨勢,其中強度最大的為基頻,其餘是倍頻。利用 HHT EMD (Empirical Mode Decomposition的去拆解原始訊號,發現其中第六個 IMF (Intrinsic Mode Functions) 就是代表著原始風扇的基頻,如此一來,可以移除其餘干擾的因子 (其餘元件的固定基頻,以及倍頻部分),很明確的利用這個 IMF 說明風扇行為。


023.jpg

未來,針對於 HHT 對於噪音分析部分,是否可以真正濾除倍頻或其餘元件頻率,並且將我們主要要觀察的頻率變化濾出來,將會設計一系列實驗驗證。

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