✅作者简介:热爱科研的Matlab仿真开发者,擅长数据处理、建模仿真、程序设计、完整代码获取、论文复现及科研仿真。
🍎 往期回顾关注个人主页:Matlab科研工作室
👇 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料
🍊个人信条:格物致知,完整Matlab代码获取及仿真咨询内容私信。
🔥内容介绍
(一)核心思想
传统 VMD 的分解模态数 K 和惩罚系数 alpha 需人工经验调整,易导致噪声分离不彻底或有效信号失真。本模型通过杜鹃鲶鱼优化算法(CCO) 对 VMD 关键参数进行自适应寻优,以包络熵作为适应度函数(包络熵越小,信号越平稳、噪声越少),实现最优参数组合下的信号去噪,具体流程:
- 参数编码:将 VMD 的 K(模态数)和 alpha(惩罚系数)作为 CCO 的优化变量,构建参数搜索空间;
- 适应度计算:对每个参数组合对应的 VMD 分解结果,计算信号包络熵,作为参数优劣的评价标准;
- CCO 寻优:利用 CCO 算法的全局探索与局部开发能力,搜索最小包络熵对应的最优 K 和 alpha;
- VMD 去噪:基于最优参数对原始含噪信号进行 VMD 分解,剔除噪声主导模态,重构纯净信号。
(二)关键模块说明
模块 | 功能描述 | 核心优势 |
CCO 算法 | 优化 VMD 的 K 和 alpha 参数 | 融合杜鹃搜索的全局勘探与鲶鱼效应的局部扰动,寻优精度高于单一算法 |
VMD 分解 | 按最优参数分解含噪信号 | 自适应分离有效信号与噪声模态,避免人工调参的主观性 |
包络熵 | 适应度函数(目标:最小化) | 能有效表征信号的不规则程度,噪声越多包络熵越大,鲁棒性强 |
(三)参数优化范围
- 分解模态数 K:2~8(根据常见信号特性,K 过小无法分离噪声,过大导致过分解);
- 惩罚系数 alpha:1000~5000(alpha 过小则模态混叠,过大则信号过度平滑)。
⛳️ 运行结果
📣 部分代码
function [u, u_hat, omega] = VMD(signal, alpha, tau, K, DC, init, tol)
%
%
% Input and Parameters:
% ---------------------
% signal - the time domain signal (1D) to be decomposed
% alpha - the balancing parameter of the style="margin-top:12px">