海洋可控源电磁数据的新型小波基消噪方法

海洋可控源电磁(MCSEM)信号极易受到多种噪声的干扰,从而影响后期数据的反演解释精度。基于小波技术的降噪理论和方法已被广泛应用于MCSEM信号的消噪领域,但小波基均为通用小波基,消噪效果有待提升,提出了构造专用于MCSEM信号的新型小波基。首先,通过粒子群优化算法(PSO),以新型小波函数与MCSEM信号的平均相似度作为约束条件,迭代求解滤波器组的最优系数;然后利用得到的系数构造新型小波基。其次,针对深海勘探中的海水扰动噪声,设计了基于新型小波基消噪方法,并利用仿真的含噪数据与传统小波基消噪方法进行了对比实验;通过信噪比(SNR)及均方误差(MSE)进行消噪效果评价,表明新型小波基消噪方法优于传统小波基消噪方法。最后,将新型小波基消噪方法应用到了实测MCSEM数据中;通过消噪前后的时域信号及振幅随偏移距变化(MVO)曲线对比分析,结果表明,该方法不仅可以去除海水扰动类噪声,还可以扩大MVO曲线偏移距的解释范围,证明了基于新型小波基消噪方法的有效性和实用性。     

基于小波分解的信噪分离

小波分解能够精细地把信号划分到不同的频带范围内 ,因此可对振动信号在不同频带范围内的特征进行信息分离。本文从设备诊断领域特征识别的角度 ,探讨了基于小波分解的信噪分离方法 ,并结合具体实例 ,说明小波分析对机械振动信号处理的实用性及有效性     

基于ICA的信噪分离方法在微弱信号提取中的应用

本文应用基于ICA的信噪分离方法，研究微弱信号被大信号淹没等问题，旨在通过先进的信号处理方法，提高信号的信噪比和信息质量，挖掘出隐藏的微弱特征信息。通过运用Matlab对仿真信号的分离，验证了该方法对微弱信号提取的有效性，为实际工程中分离出微弱有用信号提供了一种新的思路。     

一种改进的快速独立分量分析方法在信噪分离中的应用

通常在信号分析过程中,由于测试环境存在诸多的干扰因素,使得故障信号中存在大量的噪声信息,因此,在提取信号中的故障特征之前,需要对其进行信噪分离,以确保提取到有用信息。在研究传统独立分量分析方法的基础上,提出了改进的快速独立分量分析方法。试验表明,采用改进的快速独立分量分析方法不仅大大提高了信噪分离的效率,而且能有效地提取信号中的故障特征。     

一种改进的转子振动信号消噪方法研究

为提高转子振动信号消噪方法的性能,通过分析噪声成分和对应消噪方法的特点,提出了一种基于改进中值滤波与小波包消噪技术相结合的信号降噪新方法.该方法首先根据信号采样频率计算中值滤波器的窗口宽度,从而可以有效滤除含噪信号中的脉冲噪声和部分白噪声;然后再用阈值及其处理函数都经过改进的自适应小波包消噪方法去除残留在信号中的白噪声,最终得到信噪比提高的振动信号.通过仿真信号和转子实验振动信号的降噪处理,对新方法的性能进行了验证.降噪结果表明,该方法在有效消除混合复杂噪声对振动信号干扰的同时,保留了故障信号的细节特征,比一般的小波域中值滤波降噪方法更为有效.     

基于小波消噪的等距型面检测方法研究

文中根据等距型面曲线的廓形方程研究了其廓形特征和检测信号数据特点,并应用小波分析对其检测信号进行处理,实现了对"噪声"的去除和误差的分离,能够较为精确地检测出等距型面形状的评价参数和轮廓度误差,对于评价等距型面的加工质量有一定的实际应用价值.     

模糊小波阈值去噪方法的研究

为了避免由于阈值选取不当造成信号失真,将模糊理论引入到小波阈值去噪中,利用两个常用隶属函数构造了两种模糊阈值去噪方法.仿真结果表明上述方法有效地避免了小波阈值法误判的缺陷,去噪效果明显.     

基于KICA的旋转机械振动信号消噪方法

原始信号采集过程中总是无法避免引入各种噪声,消噪是信号分析处理的关键环节。已有的大量消噪方法各有优劣,仍需不断寻求新的消噪方法,以推进信号处理技术的发展。依据核独立成分分析(kernel independent component analysis,KICA)可将混合信号源的独立成分一一分离的特性,认为噪声信号和有用信号均可以作为独立成分分离开来,选取有用信号加以重构,即可实现消噪处理。通过引入适配噪声分量,有效实现了旋转机械转子不平衡振动信号的消噪处理,验证了方法的有效性。     

基于多分辨分析的消噪处理的方法研究

采用多分辨分析方法对含噪信号进行处理,能有效的滤除无用信息.同时,将多分辨分析应用于对声波/振动信号的预处理当中,结果表明:该方法能滤除声波信号中的噪声信号,并且能较好地保留原始信号中的突变信号,这对后续的处理工作打下了扎实的基础.     

基于STM32的多通道探头阵列低频电磁检测系统研究

针对多通道探头阵列低频电磁检测系统进行研究,阐述了低频电磁技术检测机理和组成结构,提出采用多通道感应式磁传感器检测线圈阵列作为缺陷信号有效拾取介质,并基于STM32控制器完成多通道阵列励磁探头、激励电路、信号调理采样电路及存储读取一体化电路模块的系统化设计.实验结果表明,该系统运行稳定,可有效规避外部杂散磁场干扰,并实...     

基于SPWM的电磁力控制方法的研究

分析了三相交流电磁铁的原理和生成SPWM波形的对称规则采样算法,建立了三相交流电磁铁和SPWM控制的数学模型,提出了以TMS320F2812为控制器、采用事件管理器的3个全比较单元生成三相SPWM波形的方法,并利用三相交流电磁铁输出稳定力的特性,给出了通过调节调制波幅值控制电磁力大小的策略。最后对该方法进行了误差精度分析。     

电磁振动给料器给料速度的研究

针对电磁振动给料器在输送不同性质物料时存在调整困难的问题,将物料滑移和抛掷理论应用到电磁振动给料器的设计与调整中,开展了电磁振动给料器力学模型分析,提出了根据振幅选择合适工作点的方法,在对物料受力情况进行分析的基础上,着重研究了振幅与物料运动方式之间的关系,并建立了物料的运动方程,通过求解方程得到了物料在正向滑移、正反向滑移和抛掷等3种供料方式下的平均速度与振幅之间的关系。研究结果表明,电磁振动给料器的振幅不仅决定物料的运动方式,而且对送料速度也有很大影响。     

基于脉冲耦合神经网络模型的小波自适应斑点噪声滤除算法

分析了维纳滤波原理和脉冲耦合神经网络(PCNN)模型的特点,根据斑点噪声统计模型的特征,结合小波变换方法,提出了一种基于PCNN模型的小波自适应斑点噪声滤除算法(W-PCNN-WD)来改善超声图像质量.首先,对超声图像进行对数变换,使斑点噪声转换为加性噪声;对医学图像进行维纳滤波处理,计算其加性噪声的标准方差,并以此作为小波阈值.然后,利用小波变换对图像进行预处理,利用PCNN在小波域中对小波系数进行相应的修正.最后,进行小波逆变换和指数变换,获得滤除噪声的图像.结果表明:本文提出的滤波方法优于其他滤波方法,当噪声方差为0.01时,本文滤波算法获得的峰值信噪比(PSNR)比经Wiener滤波方法获得的高出9 dB.该滤波方法能在有效去除超声斑点噪声的基础上保留图像的边缘细节信息,极大地改善了图像的视觉质量.     

基于动态电磁力的主动式动平衡测量方法的研究

动平衡机在测量大质偏类工件时,由于不平衡量较大,振动信号往往会超出测量系统的线性范围而造成测量误差偏大。为了提高动平衡测量精度,提出了一种采用电磁力产生的同频振动抵消大部分初始振动,从而减小簧板振动量,保证系统线性度的动平衡测量方法。讨论了该方法的基本工作原理,建立了电磁力装置的磁路模型;采用有限元建模对电磁力的可控性进行了研究,并分析了气隙、温度等因素对电磁力的影响;最后介绍了测量控制系统和控制策略。动平衡测量实验表明,该测量方法能够有效地提高大不平衡量工件的动平衡测量精度。     

基于ANSYS的电磁流量计建模研究

励磁系统是电磁流量计的关键部分,励磁方式和励磁参数的合理设置对电磁流量计的性能有重大影响.以前由?乏电磁流量计模型,开展相关研究非常困难,因此电磁流量计建模一直受到研究人员的关注.本文利用有限元方法建立?量计传感器场路耦合模型,根据有限元数值分析功能求解感应电势信号,模拟电磁流量计的动态性能.实验结果表明,模?真信号与理论波形近似,建立的模型有效.该模型可以作为研究励磁系统的辅助手段,提高研究效率.     

基于电磁检测机理的井下环空流量测量方法研究

复杂油气藏的开采面临严重的溢流、漏失等钻井事故风险,实时监测近钻头环空流量信息可以在事故早期发现工况异常,有效降低井控风险。对钻井过程中的环空流量电磁测量方法进行了研究,首先对基于法拉第电磁感应定律的井下环空流量电磁测量方法的测量原理进行了研究;其次分析了井下环空流量电磁测量系统设计思路,详细推导了其虚电流密度分布及其机械结构力学模型;然后,通过有限元仿真软件进行励磁线圈结构优化及主体力学分析得到测量系统的最优结构;最后,搭建井下环空流量电磁测量地面原理样机并进行实验测试验证。实验结果表明,电磁测量原理样机测量精度在1%左右且安全系数大于9,可以满足井下环空流量测量的需要。本文完成的井下环空电磁测量方法,对于后续井下环空流量测量方法的实现以达到早期井控的目的,继而降低钻井风险具有指导意义。     

一种基于NSCT变换的超声图像降噪新算法

为有效抑制超声仪器成像中固有的斑点噪声,提出了一种基于非降采样Contourlet变换(nonsubsampled Contourlettransform,NSCT)域中边缘信号系数区提取和最小均方误差(minimum mean square error,MMSE)估计的超声图像的降噪算法。根据NSCT变换的细节信息刻画能力和平移不变性,对其各高频子带中系数进行分类,提取出边缘信号和平缓信号系数区;对超声图像的乘性斑点噪声进行推导研究,在边缘信号系数区和平缓信号系数区,根据各自噪声项的性质分别得出满足贝叶斯最小均方误差估计的降噪滤波方程;最后,对降噪后的系数进行NSCT反变换重建得到降噪图像。仿真图像和临床超声图像的实验结果证实,该算法与传统方法相比,不但能更有效地对斑点噪声进行抑制,也更好地保留了图像的细节信息。     

超导/磁阻式复合磁传感器高灵敏及三轴化研究

超导/磁阻式复合磁传感器利用超导磁放大器上千倍的磁场放大能力,可大幅提升磁阻式传感器灵敏度,有望实现fT级的磁场分辨力,满足水下目标探测、生物磁场检测等新型弱磁探测需求。经过几十年的研究,超导/磁阻式复合磁传感器相关工作取得了重要进展和系列成果。首先从复合磁传感器工作原理、高灵敏和三轴化研究现状等方面进行了系统的回顾和总结,其中超导磁放大器的放大倍数在实验上已经超过1 000,低温下(4.2 K)的热噪声仅为■,然后针对目前存在的问题对下一步研究工作进行了简要展望。论文相关工作对于提升超导/磁阻式复合传感器性能、促进其推广应用具有重要的借鉴和指导意义。