小波降噪对TDLAS 干涉抑制的研究

基于多光程吸收池的可调谐半导体激光吸收光谱 (TDLAS) 系统在检测过程中容易出现噪声干扰, 影响着其 实际检测性能。针对这种干扰的特征进行分析, 提出利用小波降噪法来改善 TDLAS 系统的探测性能。首先依据理论 研究结果选择合适的小波函数和分解层数, 然后通过这种小波对叠加干扰的仿真信号进行滤波, 结果表明这种降噪技 术具有良好的去噪效果。最后利用小波降噪技术处理了实验采集的不同浓度气体的直接吸收光谱 (DAS) 和二次谐波 信号, 相比于原信号, 降噪后信号的信噪比从 0.4 增加到 259, 系统的检测限也达到 7×10−6, 表明小波降噪方法在气体 光谱检测中具有较高的应用价值。     

基于小波包分析的ECG信号降噪

在临床医学检测上,心电信号(ECG)是一种典型的人体生理信号,在采集时常伴有工频干扰、基线漂移和肌电干扰等影响。为后续能进行有效诊断,必须对采集的ECG信号进行预处理。文中介绍了一种基于小波包分析的ECG信号降噪方法,首先根据熵标准选择最佳小波包基,然后对ECG信号进行多层小波包分解,最后对分解系数进行阈值量化后得到重构信号。通过对胎儿ECG信号的仿真实验,结果表明,小波包分析方法比傅里叶变换和小波变换等具有更好的降噪效果。     

基于BOTDA的海缆监测系统振动信号降噪方法研究

搭建了基于布里渊光时域分析(BOTDA)的海底电缆(海缆)振动信号监测模拟实验系统,通过实验获得了锚砸、冲刷、摩擦3种工况下的海缆振动信号.针对振动信号含有大量噪声,提出TSA-VMD-MPE降噪方法.利用被囊群算法(Tunicate Swarm Algorithm,TSA)优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD),获取VMD分解层数与惩罚因子的最优值,对振动信号分解获得本征模态函数(Intrinsic Mode Functions,IMF)分量;利用IMF与原始信号的相关性及IMF的方差贡献率联合来确定IMF的多尺度排列熵(Multi-Scale Permutation Entropy,MPE)阈值,对振动实验信号进行降噪.实验结果表明:所提降噪算法使3种海缆振动信号信噪比平均提高了12.0296 dB;将提出的MPE阈值方法应用于EEMD与CEEMD算法也获得了良好的降噪效果.     

基于小波变换的断路器振动信号降噪方法

本文提出了一种基于小波变换的断路器振动信号降噪方法。该方法将振动信号分解到不同的时间尺度上,并剔除高频噪声分量,再对其余分量进行重构从而获得降噪后的振动信号。实验证明,该方法对振动信号等非平稳信号的高频噪声具有良好的降噪效果。     

光纤周界报警信号自适应压缩感知

在光纤周界报警系统中，对光纤振动信号进行分析与辨识时，针对高频、大规模信号在采样、存储、传输与信号处理过程中存在网络宽带、存储容量、计算速度等一系列限制问题，提出基于小波包的光纤周界报警信号自适应压缩感知方法。对光纤振动信号进行多尺度小波包分解，通过计算各尺度下小波包系数高频部分的数学期望作为阈值，对小波包系数进行置零处理，自适应地选择小波包分解尺度，使信号在频域得到更高的稀疏度；根据小波包系数块的数学期望和信息熵对小波包系数块进行分类，并针对不同系数块的类型设计对应的处理方法，提高信号的传输与处理速度。结果表明，该方法能够有效减少光纤振动信号的观测数据，并在相同采样率前提下，能够提高信号的重构精度和重构速度。     

一种小波自适应阈值全频降噪方法

目前的基于小波阈值降噪方法往往假设信号的噪声分布在高频段,因此大部分方法只对高频段进行降噪,而忽略了低频段噪声对信号的影响.在现实的应用中,复杂的噪声并不满足该假设条件,也即复杂噪声不仅分布在信号的高频段,而且低频段的噪声同样不容忽视.针对上述问题,论文提出了一种全新的解决方案:小波自适应阈值全频降噪方法.在该方法中,根据不同类型的噪声随小波分解层数、噪声强度等因素变化规律,提出了一种新的自适应阈值确定方法;然后利用小波去相关性方法来检测信号受到的最主要的噪声干扰;最后结合噪声类型检测方法,检测信号中所隐含的最接近的噪声类型,选取合适的阈值确定方法,对信号的低频和高频同时进行降噪.论文的实验结果表明:(1)当信噪比较低时,采用全频降噪方法对大部分类型的噪声而言均优于传统方法,并且全频降噪方法仅需要信号分解到1~2层即可取得良好效果;(2)当信噪比较高时,全频阈值降噪技术的降噪效果和传统方法一致,但所需小波的分解层数少于传统方法.     

基于小波分析的GPS定位数据降噪仿真

介绍了小波降噪原理及基本算法,描述了阈值规则的选取、小波基以及分解层数对降噪效果的影响。给出了判断降噪效果的定量标准,用Matlab对含噪GPS数据分别以不同阈值规则、小波基和分解层数进行降噪处理,并对降噪效果进行比较,得出航天测控GPS数据降噪的最佳方案。     

小波变换在热电偶测温信号降噪中的应用

借助CO2激光器产生的瞬态高温脉冲信号对热电偶传感器的探头加热来模拟发动机工作过程中产生的瞬态尾焰温度场。对热电偶测得电压信号选用不同的小波基进行降噪处理,探讨不同的分解层数及阈值对小波分析的影响,利用MATLAB软件对信号进行降噪处理。仿真结果表明采用db3小波函数,‘s’软阈值,对信号进行三层分解时的降噪效果最佳。     

稠油热采井下光纤压力传感信号的小波降噪方法

提出了一种对稠油热采井下光纤非本征法布里-珀罗干涉型(EFPI)永久压力传感器采集的压力信号进行小波多分辨率降噪的方法,可有效抑制传感器采集压力信号中的非平稳噪声。提出了一种基于信噪比(SNR)提升的小波分解层数确定方法,无需真实压力信号频率范围的先验知识,可通过扫描信噪比提升随小波分解层数的变化估计最优小波分解层数。在新疆某油田稠油热采井的现场试验结果表明,该方法可提高压力信号信噪比约2.6dB,且降噪后压力信号可显著提高对油田稠油热采井原油日产量的预测准确度。     

基于优化SVD和平稳小波的复合降噪方法

通过分析奇异值分解(SVD)和小波阈值两种降噪方法的特点,提出了基于优化奇异值分解和平稳小波的复合降噪方法。方法采用统计学习理论的结构风险最小化原则优化确定矩阵有效秩,解决奇异值分解降噪特征值选取困难的问题。针对传统二进离散小波忽略尺度噪声且在奇异点存在振荡效应的不足,运用改进的平稳小波降噪方法对奇异值分解降噪后的信号进行精细处理。通过在不同信噪比条件下与传统离散二进小波进行降噪对比试验,证明了方法的有效性和优越性。