基于CEEMDAN和小波阈值去噪的混合积分位移算法

胡 超，毛宽民，张东峰，周嘉诚

(1.宁夏大学，宁夏银川 750021；2.华中科技大学，湖北武汉 430074)

0 引言

随着现代机械工业的发展，很多领域迫切需要位移测试技术不断更新。利用加速度传感器采集的加速度信号通过二次积分的方法，理论上能够得到真实的位移信号。然而，在加速度传感器收集振动信号的过程中，会受到自身设备及工况环境的影响，使得采集到的加速度信号包含噪声。与此同时，设备的温度变化等原因也会引入一定程度的低频噪声。使得加速度信号两次积分后的位移信号漂移严重，信号毛刺较多。因此，为得到完整可用的位移信号，对加速度积分位移信号算法的研究很重要。

积分方式分为时域积分和频域积分两种。误差趋势项及直流分量是影响时域积分效果的主要因素，普遍的处理方式是先对加速度信号进行去除均值处理，而后运用梯形法、Simpson法等积分规则进行一次积分得到速度信号，上述过程重复一次后即可得到位移信号，同时利用最小二乘法对趋势项进行多项式拟合，以达到减小信号漂移的目的。除了应用最小二乘法多项式拟合外，使用差分法、低通滤波法、最小均方法[1]等也可减小误差。

陆凡东等[2]利用经验模态分解(EMD)法对加速度信号的低频和高频部分分别进行了处理，实现降噪去趋势项的目的。同时，对有明显漂移的分量采用分段最小二乘法(SLS)进行处理。陈海龙等[3]提出一种基于EMD分解理论的积分误差分离方法，可以有效处理积分误差。……