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摘要：本发明公开了一种桥梁挠度监测信号中温度效应分离方法，属于交通运输业桥涵工程技术领域，包括：利用奇异值分解对信号进行降噪；对降噪后的信号利用变分模态分解达到对日温差效应的分离，同时考虑到年温差效应的频率接近零与长期挠度难以分离，因此对采样频率进行修正，使年温差效应的频率远离长期挠度，然后利用VMD实现长期挠度和年温差效应的分离。本发明解决了从监测信号中分离温度效应的问题，为桥梁结构的健康监测提供了进一步的数据支撑。

主权项：1.一种基于VMD-SVD的桥梁监测挠度中温度效应分离方法，其特征在于，包括：利用SVD对桥梁挠度监测信号进行降噪，实现对高频噪声的剔除；对降噪后的信号利用VMD分离出日温差效应，并对总挠度时程曲线的采样频率进行修正，使得年温差效应的频率远离长期挠度，然后利用VMD对按照修正后的采用频率重新采样的时程曲线进行分离得到年温差效应及长期挠度趋势；利用SVD对桥梁挠度监测信号进行降噪，包括：对桥梁挠度监测信号进行奇异值分解，将非零奇异值按照从大到小排列；选取前若干个奇异值进行保留，其余奇异值置零，通过信号重构得到降噪后的信号；对桥梁挠度监测信号进行奇异值分解，包括：对于桥梁挠度监测信号xi，i＝1,2,3,…N，构造Hankel矩阵将信号构建为当N为偶数时，当N为奇数时，N为监测信号的数据长度；对矩阵D进行奇异值分解，得到矩阵U、矩阵Σ和矩阵V；通过信号重构得到降噪后的信号，包括：选取Σ矩阵中前i个代表有用信号的奇异值进行保留，其余奇异值置零构建新矩阵∑′＝diagλ1,λ2,…,λi,0,0…,0；利用新构建的对角矩阵∑′以及矩阵U和矩阵V做奇异值分解的反运算，得到D′＝U×∑′×VT；新生成的矩阵D′的负对角元素并不相等，对矩阵D′的负对角元素求均值，得到降噪后的信号x′1,x′2,x′3,…,x′N，其中，α＝max1,i-m+1，β＝minn,i；利用VMD对按照修正后的采用频率重新采样的时程曲线进行分离得到年温差效应及长期挠度趋势，包括：通过设定有限带宽参数α和中心角频率初始化方式得到估算的K个中心角频率ωk，然后再根据不同的中心角频率ωk获得各模态函数uk，并且每个模态函数是一个单分量的本征模态函数IMF，其中，分模态分解重新定义了本征模函数，ukt＝Aktcos[Φkt]，t为时间，Akt为ukt瞬时幅值，Φkt为瞬时相位函数，ωk为ukt的瞬时频率，ωk＝Φ′kt；对降噪后的信号进行VMD后得到K个窄带IMF分量即为SVD中的主频信号，得到年温差效应及长期挠度趋势。

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百度查询： 武汉理工大学 基于VMD-SVD的桥梁监测挠度中温度效应分离方法