本發(fā)明系有關(guān)一種自適應(yīng)性二進、共軛屏蔽網(wǎng)格之經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解的訊號處理方法及其系統(tǒng)，特別是一種低計算量、無噪音快速二進的分解非線性及非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，且降低演算時間的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(Empirical Mode Decomposition,EMD)是基于希爾伯特-黃轉(zhuǎn)換(Hilbert-Huang Transformation,HHT)所實施之演算方法，近年來被廣泛使用于非線性或非穩(wěn)態(tài)的訊號處理，如地震分析、生醫(yī)訊號計算等。

經(jīng)由經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解，原始訊號可從高頻率到低頻率排序依序拆解成對應(yīng)之函數(shù)，具有固有模態(tài)函數(shù)(Intrinsic Mode Function,IMF)的特性。然則，經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解用于濾波時有一個主要缺點，那就是模態(tài)函數(shù)混合效應(yīng)(mode mixing effect)。經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解的過程中會有混模問題產(chǎn)生，系因為某些系統(tǒng)發(fā)生間斷性訊號(intermittence)，使經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解無法正確計算出同一尺度的訊號，因此，在同一個本質(zhì)模態(tài)函數(shù)里會有不同尺度的模態(tài)混雜，或者是同一尺度的模態(tài)出現(xiàn)在不同的固有模態(tài)函數(shù)里。

雖然在2009年黃鍔博士等人特別提出以噪聲輔助的總體經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)，系加入白噪聲(white noise)來解決混模問題，雖然可以解決混模問題，但是運算復(fù)雜度比傳統(tǒng)經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法多了總體數(shù)量的倍數(shù)，難以運用在需要實時運算或是數(shù)據(jù)量大的訊號上，限制了經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法的使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服習知經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解技術(shù)操作之缺點，本發(fā)明提供一種自適應(yīng)性二進、共軛屏蔽網(wǎng)格之經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法(Conjugate Adaptive Dyadic Masking Empirical Mode Decomposition,CADM EMD)及實施該方法之系統(tǒng)，綜合現(xiàn)有模態(tài)分解方法的長處，但進一步排除原始數(shù)據(jù)中的間歇性擾動造成的混模問題，讓使用者能直接且快速地取得其原始訊號之解析數(shù)值(固有模態(tài)函數(shù))。

該種訊號處理之方法，其步驟包含:取得一原始訊號。接著，利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EMD)分解該原始訊號，取得復(fù)數(shù)固有模態(tài)函數(shù)(IMF)。選取一第一固有模態(tài)函數(shù)，平均該第一固有模態(tài)函數(shù)中之復(fù)數(shù)瞬時頻率與瞬時振幅，取得一平均頻率(ω_o)與一平均振幅(a_o)，其中，該第一固有模態(tài)函數(shù)為該些固有模態(tài)函數(shù)對應(yīng)之頻率區(qū)間最大者。

再者，分別加入復(fù)數(shù)一階共軛屏蔽函數(shù)于該原始訊號中，產(chǎn)生復(fù)數(shù)一階調(diào)制訊號，其中，該些一階共軛屏蔽函數(shù)彼此具有固定之相位差，系選自由以下包含該平均頻率(ω_o)與該平均振幅(a_o)的三角函數(shù)所組成之群組；

+a_osinω_ot,-a_osinω_ot,+a_ocosω_ot和-a_ocosω_ot

接下來，利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EMD)分解該些一階調(diào)制訊號，取得復(fù)數(shù)一階調(diào)制模態(tài)函數(shù)。進一步，相加該些第一階調(diào)制模態(tài)函數(shù)，并除以一一階共軛屏蔽函數(shù)個數(shù)，產(chǎn)生一一階模態(tài)函數(shù)。

再者，分別加入復(fù)數(shù)二階共軛屏蔽函數(shù)于該原始訊號中，產(chǎn)生復(fù)數(shù)二階調(diào)制訊號，其中，該些二階共軛屏蔽函數(shù)彼此具有固定之相位差，亦選自由以下包含該平均頻率(ω_o)與該平均振幅(a_o.)的三角函數(shù)所組成之群組；

+(a_o/2)sin(ω_o/2)t,-(a_o/2)sin(ω_o/2)t,

+(a_o/2)cos(ω_o/2)t和-(a_o/2)cos(ω_o/2)t

接下來，利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EMD)分解該些二階調(diào)制訊號，取得復(fù)數(shù)二階調(diào)制模態(tài)函數(shù)。進一步，相加該些第二階調(diào)制模態(tài)函數(shù)，并除以一二階共軛屏蔽函數(shù)個數(shù)，產(chǎn)生一二階模態(tài)函數(shù)。

最后，重復(fù)執(zhí)行上述步驟，分別加入復(fù)數(shù)n階共軛屏蔽函數(shù)于該原始訊號中，產(chǎn)生一n階模態(tài)函數(shù)，直至該n階模態(tài)函數(shù)為一單調(diào)函數(shù)，其中，該些一階共軛屏蔽函數(shù)彼此具有固定之相位差，系選自由以下包含該平均頻率(ω_o)與該平均振幅(a_o.)的三角函數(shù)所組成之群組；

+(a_o/2^n-1)sin(ω_o/2^n-1)t,-(a_o/2^n-1)sin(ω_o/2^n-1)t,

+(a_o/2^n-1)cos(ω_o/2^n-1)t和-(a_o/2^n-1)cos(ω_o/2^n-1)t

并匯整該一階模態(tài)函數(shù)至該n階模態(tài)函數(shù)，系為該原始訊號于不同頻率區(qū)間之固有模態(tài)函數(shù)。

該種訊號處理之系統(tǒng)，包含:一訊號接收模塊、一計算單元、一處理單元以及一匯整單元。

該訊號接收模塊，取得一原始訊號。該計算單元，耦接該訊號接收模塊，利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EMD)分解該原始訊號，取得復(fù)數(shù)固有模態(tài)函數(shù)(IMF)，并選取一第一固有模態(tài)函數(shù)，平均該第一固有模態(tài)函數(shù)之復(fù)數(shù)瞬時頻率與復(fù)數(shù)瞬時振幅，取得一平均頻率(ω_o)與一平均振幅(a_o)，其中，該第一固有模態(tài)函數(shù)為該些固有模態(tài)函數(shù)對應(yīng)之頻率區(qū)間最大者。

該處理單元，耦接該計算單元，將復(fù)數(shù)一階共軛屏蔽函數(shù)分別加入該原始訊號中，產(chǎn)生復(fù)數(shù)一階調(diào)制訊號，其中，該些一階共軛屏蔽函數(shù)彼此具有固定之相位差，系選自由以下包含該平均頻率(ω_o)與該平均振幅(a_o.)的三角函數(shù)所組成之群組，

+a_osinω_ot,-a_osinω_ot,+a_ocosω_ot和-a_ocosω_ot

后利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EMD)分解該些一階調(diào)制訊號，取得復(fù)數(shù)一階調(diào)制模態(tài)函數(shù)，并相加該些一階調(diào)制模態(tài)函數(shù)，除以一一階共軛屏蔽函數(shù)個數(shù)，產(chǎn)生一一階模態(tài)函數(shù)，再者，將復(fù)數(shù)二階共軛屏蔽函數(shù)分別加入于該原始訊號中，產(chǎn)生復(fù)數(shù)二階調(diào)制訊號，其中，該些二階共軛屏蔽函數(shù)彼此具有固定之相位差，系選自由以下包含該平均頻率(ω_o)與該平均振幅(a_o.)的三角函數(shù)所組成之群組；

+(a_o/2)sin(ω_o/2)t,-(a_o/2)sin(ω_o/2)t,

+(a_o/2)cos(ω_o/2)t和-(a_o/2)cos(ω_o/2)t

后利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EMD)分解該些二階調(diào)制訊號，取得復(fù)數(shù)二階調(diào)制模態(tài)函數(shù)，相加該些二階調(diào)制模態(tài)函數(shù)，并除以一二階共軛屏蔽函數(shù)個數(shù)，產(chǎn)生一二階模態(tài)函數(shù)，進一步，重復(fù)執(zhí)行上述步驟，將復(fù)數(shù)n階共軛屏蔽函數(shù)分別加入該原始訊號中，產(chǎn)生一n階模態(tài)函數(shù)，直至該n階模態(tài)函數(shù)為一單調(diào)函數(shù)，其中，該些一階共軛屏蔽函數(shù)彼此具有固定之相位差，系選自由以下包含該平均頻率(ω_o)與該平均振幅(a_o.)的三角函數(shù)所組成之群 組。

+(a_o/2^n-1)sin(ω_o/2^n-1)t,-(a_o/2^n-1)sin(ω_o/2^n-1)t,

+(a_o/2^n-1)cos(ω_o/2^n-1)t和a_o/2^n-1)cos(ω_o/2^n-1)t

該匯整單元，耦接該處理單元，匯整該一階模態(tài)函數(shù)至該n階模態(tài)函數(shù)，系為該原始訊號于不同頻率區(qū)間之固有模態(tài)函數(shù)。

本發(fā)明所揭露之自適應(yīng)性二進、共軛屏蔽網(wǎng)格之經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法及其系統(tǒng)為一種經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EMD)的改良，系輔以二進周期平均相位分布的正弦波計算出適切之屏蔽函數(shù)，又由于屏蔽函數(shù)具有正規(guī)且共軛性質(zhì)，則原始訊號的解析不會因為屏蔽函數(shù)的加入，而衍生其他噪聲，更能進行一非線性及非穩(wěn)態(tài)訊號的直接處理，且快速降低經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法執(zhí)行之演算時間，并同時提供各頻率區(qū)間精確度的解析。

由下文的說明，可更進一步了解本發(fā)明的特征及其優(yōu)點，閱讀時請參考第一圖至第五圖。

附圖說明

圖1系揭示本發(fā)明自適應(yīng)性二進、共軛屏蔽網(wǎng)格之經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(CADM EMD)的系統(tǒng)；

圖2A及圖2B系揭示習知經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EMD)與習知總體經(jīng)驗?zāi)B(tài)分析(EEMD)所產(chǎn)生之模態(tài)函數(shù)示意圖；

圖3A及圖3B系揭示本發(fā)明自適應(yīng)性二進、共軛屏蔽網(wǎng)格之經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(CADM EMD)于不同相位差所產(chǎn)生之模態(tài)函數(shù)示意圖；

圖4A及圖4B系揭示本發(fā)明自適應(yīng)性二進、共軛屏蔽網(wǎng)格之經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(CADM EMD)與習知總體經(jīng)驗?zāi)B(tài)分析(EEMD)針對一血壓訊號所解析之模態(tài)函數(shù)示意圖；

圖5系揭示本發(fā)明自適應(yīng)性二進、共軛屏蔽網(wǎng)格之經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(CADM EMD)的方法流程圖。

附圖標記說明：100訊號處理系統(tǒng)；110訊號接收模塊；120計算單元；130處理單元；140匯整單元；150顯示設(shè)備；210、214、310、314第一頻率區(qū)間函數(shù)的比較；211、215、311、315第二頻率區(qū)間函數(shù)的比較；212、 216、312、316第三頻率區(qū)間函數(shù)的比較；410、412、420、422心跳頻率區(qū)間函數(shù)的比較；步驟510～590。

具體實施方式

讓鈞院貴審查委員及習于此技術(shù)人士，對本發(fā)明的功效完全了解，茲配合圖示及圖號，就本發(fā)明較佳的實施例說明如下：

本發(fā)明實施例中所揭露的自適應(yīng)性二進、共軛屏蔽網(wǎng)格之經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(Conjugate Adaptive Dyadic Masking EMD,CADM EMD)之方法可以應(yīng)用在訊號分析系統(tǒng)，或是應(yīng)用在可以連接至訊號分析系統(tǒng)之計算機系統(tǒng)或微處理器系統(tǒng)中。本發(fā)明實施例之執(zhí)行步驟可以寫成軟件程序，軟件程序可以儲存于任何微處理單元辨識、解讀之記錄媒體，或包含有上述紀錄媒體之物品及裝置。不限定為任何形式，上述物品可以為硬盤、軟盤、光盤、ZIP、磁光裝置(MO)、IC芯片、隨機存取內(nèi)存(RAM)，或任何熟悉此項技藝者所可使用之包含有上述紀錄媒體的物品。

計算機系統(tǒng)可以包含顯示設(shè)備、處理器、內(nèi)存、輸入設(shè)備及儲存裝置。其中，輸入設(shè)備可以用以輸入影像、文字、指令等數(shù)據(jù)至計算機系統(tǒng)。儲存裝置系例如為硬盤、光驅(qū)或藉由因特網(wǎng)連接之遠程數(shù)據(jù)庫，用以儲存系統(tǒng)程序、應(yīng)用程序及用戶數(shù)據(jù)等，亦可以儲存本發(fā)明實施例所寫成的軟件程序。內(nèi)存系用以暫存數(shù)據(jù)或執(zhí)行之程序。處理器用以運算及處理數(shù)據(jù)等。顯示設(shè)備則用以顯示輸出之數(shù)據(jù)。當計算機系統(tǒng)執(zhí)行本發(fā)明實施例自適應(yīng)性二進、共軛屏蔽網(wǎng)格之經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法時，對應(yīng)之程序便被加載內(nèi)存，以配合處理器執(zhí)行本發(fā)明實施例之方法。最后，再將結(jié)果顯示于顯示設(shè)備或儲存于儲存裝置。

如第1圖所示，本發(fā)明實施例中所揭露自適應(yīng)性二進、共軛屏蔽網(wǎng)格之經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法，可以應(yīng)用在本發(fā)明實施例之一種訊號處理系統(tǒng)100中。本發(fā)明實施例之訊號處理系統(tǒng)100包含一訊號接收模塊110、一計算單元120、一處理單元130、一匯整單元140以及一顯示設(shè)備150。

該訊號接收模塊110用以接收輸入訊號，取得一原始訊號，其可為非線性、非穩(wěn)態(tài)的訊號(或數(shù)據(jù))。

該計算單元120耦接該訊號接收模塊110，利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EMD)分解該原始訊號，取得復(fù)數(shù)固有模態(tài)函數(shù)(IMF)，接著，選取一第一固有模態(tài)函數(shù)，系為該些固有模態(tài)函數(shù)對應(yīng)之頻率區(qū)間最大者，后依據(jù)該第一固有模態(tài)函數(shù)中最高頻率振蕩的截面，決定不同時間尺度(time scale)之復(fù)數(shù)頻率與復(fù)數(shù)振幅，并平均該第一固有模態(tài)函數(shù)于所具有之該些瞬時頻率與該些瞬時振幅，取得一平均頻率(ω_o)與一平均振幅(a_o)。

該處理單元130耦接該計算單元120，分別加入復(fù)數(shù)一階共軛屏蔽函數(shù)(conjugate masking functions)于該原始訊號中，產(chǎn)生復(fù)數(shù)一階調(diào)制訊號，利用該經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EMD)分解該復(fù)數(shù)一階調(diào)制訊號，取得復(fù)數(shù)一階調(diào)制模態(tài)函數(shù)，其中，該些一階共軛屏蔽函數(shù)彼此具有固定之相位差，系選自由包含該平均頻率(ω_o)與該平均振幅(a_o.)的三角函數(shù)所組成之群組。

在一實施例中，該些一階共軛屏蔽函數(shù)之間相位差分別相隔為π，其包含：

+a_osinω_ot和-a_osinω_ot

在一實施例中，該些一階共軛屏蔽函數(shù)之間相位差分別相隔為π/2，其包含：

+a_osinω_ot,-a_osinω_ot,+a_ocosω_ot和-a_ocosω_ot

再一實施例中，該些一階共軛屏蔽函數(shù)之間相位差分別相隔為π/4，其包含：

+a_osinω_ot,-a_osinω_ot,+a_ocosω_ot,-a_ocosω_ot,

+a_osin(ω_ot+π/4),-a_osin(ω_ot+π/4),+a_ocos(ω_ot+π/4)和-a_ocos(ω_ot+π/4)

本發(fā)明并不局限上述所揭露之該些一階共軛屏蔽函數(shù)，彼此具有固定之相位差亦可為π/8或π/16，其三角函數(shù)更包含(ω_ot+π/4)和(ω_ot+π/8)者；然則，當相位差越小，也會同時延長該處理單元130所欲進行之時間，則本發(fā)明系以π/4相位差為最佳實施例，處理時間上不僅優(yōu)于現(xiàn)有經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EMD)以及總體經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EEMD)，該些一階調(diào)制模態(tài)函數(shù)更具有尤佳的精準度，合乎白噪聲(white noise)解析之特性。

接著，相加該些一階調(diào)制模態(tài)函數(shù)，系利用共軛成對性質(zhì)，例如sin以及cos，抵銷不同相位角之遮蔽函數(shù)，并除以一一階共軛屏蔽函數(shù)個數(shù)，排除該些一階調(diào)制模態(tài)函數(shù)迭加次數(shù)，產(chǎn)生一一階模態(tài)函數(shù)。

該處理單元130分別再加入復(fù)數(shù)二階共軛屏蔽函數(shù)于該原始訊號中，產(chǎn)生復(fù)數(shù)二階調(diào)制訊號，利用該經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EMD)分解該些二階調(diào)制訊號，取得復(fù)數(shù)一階調(diào)制模態(tài)函數(shù)，其中，該些二階共軛屏蔽函數(shù)彼此具有固定之相位差，亦選自由包含該平均頻率(ω_o)與該平均振幅(a_o.)的三角函數(shù)所組成之群組。

在一實施例中，該些二階共軛屏蔽函數(shù)之間相位差分別相隔為π，其包含：

+(a_o/2)sin(ω_o/2)t和-(a_o/2)sin(ω_o/2)t

再一實施例中，該些二階共軛屏蔽函數(shù)之間相位差分別相隔為π/2，其包含：

+(a_o/2)sin(ω_o/2)t,-(a_o/2)sin(ω_o/2)t,

+(a_o/2)cos(ω_o/2)t和-(a_o/2)cos(ω_o/2)t

再一實施例中，該些二階共軛屏蔽函數(shù)之間相位差分別相隔為π/4，其包含：

+(a_o/2)sin(ω_o/2)t,-(a_o/2)sin(ω_o/2)t,

+(a_o/2)cos(ω_o/2)t,-(a_o/2)cos(ω_o/2)t,

+(a_o/2)sin(ω_o/2+π/4)t,-(a_o/2)sin(ω_o/2+π/4)t,

+(a_o/2)cos(ω_o/2+π/4)t和-(a_o/2)cos(ω_o/2+π/4)t

本發(fā)明并不局限上述所揭露之該些二階共軛屏蔽函數(shù)，彼此具有固定之相位差亦可為π/8或π/16，其三角函數(shù)更包含(ω_ot/2+π/4)和(ω_ot/2+π/8)者。

接著，相加該些二階調(diào)制模態(tài)函數(shù)，并除以一二階共軛屏蔽函數(shù)個數(shù)，產(chǎn)生一二階模態(tài)函數(shù)。其中，該些二階共軛屏蔽函數(shù)彼此具有固定之相位差，亦選自由包含該平均頻率(ω_o)與該平均振幅(a_o.)的三角函數(shù)所組成之群組。

在一實施例中，該些一階共軛屏蔽函數(shù)之間相位差分別相隔為π/2，其包含：

該處理單元130重復(fù)執(zhí)行上述步驟，分別加入復(fù)數(shù)n階共軛屏蔽函數(shù)于該原始訊號中，取得一n階模態(tài)函數(shù)，直至該n階模態(tài)函數(shù)為一單調(diào)函數(shù)，其中，該些n階共軛屏蔽函數(shù)彼此具有固定之相位差，亦選自由包含 該平均頻率(ω_o)與該平均振幅(a_o.)的三角函數(shù)所組成之群組。

在一實施例中，該些n階共軛屏蔽函數(shù)之間相位差分別相隔為π，其包含：

+(a_o/2^n-1)sin(ω_o/2^n-1)t和-(a_o/2^n-1)sin(ω_o/2^n-1)t

在一實施例中，該些n階共軛屏蔽函數(shù)之間相位差分別相隔為π/2，其包含：

+(a_o/2^n-1)sin(ω_o/2^n-1)t,-(a_o/2^n-1)sin(ω_o/2^n-1)t,

+(a_o/2^n-1)cos(ω_o/2^n-1)t和-(a_o/2^n-1)cos(ω_o/2^n-1)t

再一實施例中，該些n階共軛屏蔽函數(shù)之間相位差分別相隔為π/4，其包含：

+(a_o/2^n-1)sin(ω_o/2^n-1)t,-(a_o/2^n-1)sin(ω_o/2^n-1)t,

+(a_o/2^n-1)cos(ω_o/2^n-1)t,-(a_o/2^n-1)cos(ω_o/2^n-1)t,

+(a_o/2^n-1)sin(ω_o/2^n-1+π/4)t,-(a_o/2^n-1)sin(ω_o/2^n-1+π/4)t,

+(a_o/2^n-1)cos(ω_o/2^n-1+π/4)t以及-(a_o/2^n-1)cos(ω_o/2^n-1+π/4)t,

本發(fā)明并不局限上述所揭露之該些n階共軛屏蔽函數(shù)，彼此具有固定之相位差亦可為π/8或π/16，其三角函數(shù)更包含(ω_o/2^n-1+π/4)和(ω_o/2^n-1+π/8)者。

一匯整單元140耦接該處理單元130，匯整該一階模態(tài)函數(shù)至該n階模態(tài)函數(shù)，系為該原始訊號于不同頻率區(qū)間之固有模態(tài)函數(shù)。

輸出裝置150，例如是各種顯示器、觸控屏幕或印列裝置，或是各種數(shù)據(jù)輸出界面，耦接該訊號處理系統(tǒng)100，用以輸出該原始訊號所分析之該些模態(tài)函數(shù)。以觸控屏幕為例，從訊號處理系統(tǒng)100，例如計算機系統(tǒng)或信號分析儀，將如非隱態(tài)、非線性的物理訊號作為輸入訊號，經(jīng)拆解后的模態(tài)函數(shù)呈現(xiàn)在屏幕之上，以供用戶作分析及觀察之用，例如醫(yī)學(xué)的心電圖或圖像分析。

請參考第2A圖及第2B圖、第3A圖及第3B圖，系揭示經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EMD)、總體經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EEMD)比較本發(fā)明自適應(yīng)性二進、共軛屏蔽網(wǎng)格之經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(CADM EMD)所產(chǎn)生之模態(tài)函數(shù)示意圖，其中，第3A圖模態(tài)函數(shù)的取得，其共軛屏蔽函數(shù)分別相隔π/2相位差，以及第3B圖模態(tài)函數(shù)的取得，其共軛屏蔽函數(shù)分別相隔π/4相位差。比較頻率區(qū)間 較大者210、214、310、314，習知技術(shù)與本發(fā)明的高頻模態(tài)函數(shù)表現(xiàn)趨于一致，系有相同之頻率與震幅表現(xiàn)；然則，比較頻率區(qū)間較小者211、215、311、315，由經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法與總體經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法拆解之固有模態(tài)函數(shù)保有模態(tài)不一致的現(xiàn)象，而本發(fā)明排除了模態(tài)不一致，系以解決混模問題的最佳證明。再比較更低頻率區(qū)間212、216、312、316，本發(fā)明自適應(yīng)性二進、共軛屏蔽網(wǎng)格之經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法，其低頻模態(tài)函數(shù)排除了白噪聲的產(chǎn)生，系以解決混模問題對于頻率與震幅表現(xiàn)的影響，提供可判讀之訊號模塊。

請參考第4A圖及第4B圖，系揭示總體經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EEMD)與本發(fā)明自適應(yīng)性二進、共軛屏蔽網(wǎng)格之經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(CADM EMD)針對一血壓訊號所解析之模態(tài)函數(shù)示意圖。比較頻率區(qū)間為-1500至-2000者，習知總體經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解后的固有模態(tài)函數(shù)410因與噪音訊號的混雜，導(dǎo)致部分固有模態(tài)函數(shù)之振幅逸散至另一個頻率區(qū)間相近的固有模態(tài)函數(shù)412，但本發(fā)明自適應(yīng)性二進、共軛屏蔽網(wǎng)格之經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解后的固有模態(tài)函數(shù)420表現(xiàn)其規(guī)則性與模態(tài)函數(shù)的完整性，亦刪除了白噪音訊號的影響。

請參考第5圖，第5圖系揭示本發(fā)明自適應(yīng)性二進、共軛屏蔽網(wǎng)格之經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解的方法一實施例的流程圖。待一原始訊號的取得，特別是一非線性、非穩(wěn)態(tài)的訊號，首先，如步驟510，利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EMD)分解該原始訊號，取得復(fù)數(shù)固有模態(tài)函數(shù)(IMF)。

接著，如步驟520，選取一第一固有模態(tài)函數(shù)，系為該些固有模態(tài)函數(shù)對應(yīng)之頻率區(qū)間最大者，后依據(jù)該第一固有模態(tài)函數(shù)中最高頻率振蕩的截面，決定不同時間尺度(time scale)之復(fù)數(shù)頻率與復(fù)數(shù)振幅，并平均該第一固有模態(tài)函數(shù)之該些頻率與該些振幅，取得一平均頻率(ω_o)與一平均振幅(a_o)。

再者，如步驟530，分別加入復(fù)數(shù)一階共軛屏蔽函數(shù)于該原始訊號中，產(chǎn)生復(fù)數(shù)一階調(diào)制訊號，其中，該些一階共軛屏蔽函數(shù)彼此具有固定之相位差，系選自由以下包含該平均頻率(ω_o)與該平均振幅(a_o.)的三角函數(shù)所組成之群組。

+a_osinω_ot,-a_osinω_ot,+a_ocosω_ot和-a_ocosω_ot

后如步驟540，利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法分解該些一階調(diào)制訊號，取得復(fù)數(shù)一階調(diào)制模態(tài)函數(shù)，如步驟550，并相加該些一階調(diào)制模態(tài)函數(shù)，除以一一階共軛屏蔽函數(shù)個數(shù)，產(chǎn)生一一階模態(tài)函數(shù)。

再者，如步驟560，分別加入復(fù)數(shù)二階共軛屏蔽函數(shù)于該原始訊號中，產(chǎn)生復(fù)數(shù)二階調(diào)制訊號，其中，該些二階共軛屏蔽函數(shù)彼此具有固定之相位差，系選自由以下包含該平均頻率(ω_o)與該平均振幅(a_o.)的三角函數(shù)所組成之群組。

+(a_o/2)sin(ω_o/2)t,-(a_o/2)sin(ω_o/2)t,

+(a_o/2)cos(ω_o/2)t和-(a_o/2)cos(ω_o/2)t

后如步驟570，利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法分解該些二階調(diào)制訊號，取得復(fù)數(shù)二階調(diào)制模態(tài)函數(shù)，如步驟580，并相加該些二階調(diào)制模態(tài)函數(shù)，除以一二階共軛屏蔽函數(shù)個數(shù)，產(chǎn)生一二階模態(tài)函數(shù)。

進一步，如步驟590，重復(fù)執(zhí)行步驟570至590，分別加入復(fù)數(shù)n階共軛屏蔽函數(shù)于該原始訊號中，產(chǎn)生一n階模態(tài)函數(shù)，直至該n階模態(tài)函數(shù)為一單調(diào)函數(shù)，其中，該些一階共軛屏蔽函數(shù)彼此具有固定之相位差，系選自由以下包含該平均頻率(ω_o)與該平均振幅(a_o.)的三角函數(shù)所組成之群組。

+(a_o/2^n-1)sin(ω_o/2^n-1)t,-(a_o/2^n-1)sin(ω_o/2^n-1)t,

+(a_o/2^n-1)cos(ω_o/2^n-1)t和-(a_o/2^n-1)cos(ω_o/2^n-1)t

以及匯整該一階模態(tài)函數(shù)至該n階模態(tài)函數(shù)，系為該原始訊號于不同頻率區(qū)間之固有模態(tài)函數(shù)。

上述各實施例用于說明本發(fā)明特點，其目的在于使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能了解本發(fā)明內(nèi)容并據(jù)以實施，而非限定本發(fā)明的保護范圍，故凡其它未脫離本發(fā)明所揭示精神而完成的等效修飾或修改，仍應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求書中。