变分经验模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)是一种信号分解方法,可以将一个信号分解成多个本征模态函数(Empirical Mode Function,EMD)。其分解过程如下:
1. 首先,将原始信号进行预处理,去除趋势项和高频噪声。
2. 然后,定义一个正则化参数,用于控制分解的精度和收敛速度。
3. 接着,通过最小化一个能量函数来求解每个本征模态函数。该能量函数由两部分组成:一部分是信号与本征模态函数之间的残差,另一部分是本征模态函数的平滑度。
4. 在求解能量函数时,采用交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)来优化问题,使得每个本征模态函数都能够被准确地分离出来。
5. 最后,将所有的本征模态函数相加,得到原始信号的分解结果。
总的来说,变分经验模态分解是一种基于正则化的信号分解方法,通过最小化能量函数来求解每个本征模态函数,从而实现信号的分解。