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。     

基于DSP的最优小波包基算法的实现

小波包分析能够为信号提供一种更加精细的分析方法,它将频带进行多层次划分,对多分辨分析没有细分的高频部分进一步分解,并能够根据被分析信号的特征,自适应地选择相应频带,使之与信号频谱相匹配,从而提高时-频分辨率。为了能在DSP嵌入式设备中应用小波包分析方法进行信号处理,首先讨论小波包分解的过程和最优基及代价函数的选择方法,然后提出一种在DSP上实现香农熵代价函数的小波包分解算法的方法,并在浮点型DSP TMS320C6713B上实现了此算法。最后针对具体的数字信号进行小波包分解和最优基选择的实验,实验结果证明了该方法的正确性和高效性。     

基于小波包的相位敏感OTDR分布式光纤振动信号降噪方法的研究

针对传统的基于相位敏感光时域反射计(-OTDR)的分布式振动传感系统在对外界振动信号降噪 效果方面的不足,提出了一种基于小波包的降噪优化方法:首先分析采集到振动点处信号的 特征并选取最 优基波Sym6,比对不同的基波分解层数对于原始信号降噪处理后的效果,从中选择三层分解 作为最优化分 解层数。其次对信号处理前后的信号进行傅里叶变换,通过频域比对证明小波包降噪方法能 够有效去除主 振信号以外的噪声。再次针对振动点附近的采集点进行了频谱分析,结果显示只有振动点对 应采集点的频 率与振动频率相同,从而证明了系统实际空间分辨率可达到1m。     

基于最优小波包基的信号增强算法研究及应用

本文介绍了小波包分析的基本理论以及小波包信号降噪的基本原理,与小波变换相比,小波包变换则是对小波分解中所得到的高频部分再继续细分为一些子频带,具有更精细的信噪分离能力,所以对包含大量中、高频信息的信号能更好地进行时频局部化分析。小波包变换在信号去噪中有着非常重要的应用,因此利用小波包对信号进行消噪也越来越受到科学界的关注。本文的主旨在于研究最优小波包基函数的选取方法,以小波包分析为基础,根据最小代价原理研究信号分解的最佳小波包基,从而在最优小波包基的基础上获得最好的信号增强效果。     

小波包分析在滚动轴承故障诊断中应用

根据小波包多分辨原理,对齿轮减速器JZQ250内的轴承振动信号进行处理,在分析滚动轴承振动机理的基础上,利用小波包进行多尺度分解,根据信号与噪声随尺度增加的不同传播特性,低频部分代表信号的发展趋势,正常状态信号趋势单调递增,故障状态信号趋势则单调递减,初步判定轴承的运行状态是否正常。当判定为故障时,选择小波包分解重构后特殊层的信息进行频谱分析,提取其故障特征频率。经对大量实测数据的处理和分析,能够比较准确地识别和诊断出减速器的正常运行状态,内圈、外圈和保持架故障运行状态,具有一定的工程实用价值。     

高阶统计量在传动系统故障诊断中的应用

对小波包分解和高阶统计量理论进行了阐述,提出一种基于高阶统计量特征和小波包分析相结合的雷达伺服传动系统故障诊断方法。当传动系统故障发生时,振动信号一般是非平稳和非高斯分布的信号,通常包含较强的噪声。用小波包分析对故障信号进行有针对性分解,并提取出故障特征频率带,然后运用高阶谱对故障特征信号进行分析,能够有效地实现故障诊断。     

利用小波包分析抑制窄带干扰

为了能够有效抑制窄带干扰，根据小波包具有任意多尺度分解的特性，以及在时、频域具有表征信号局部信息和捕捉干扰信号特征的能力，利用小波包分析技术提取和滤除干扰分量，从间断窄带干扰和持续窄带干扰两种情况着手，进行除噪并重构信号，改善信号性能，提高了信噪比。利用仿真结果，说明了小波包抑制窄带干扰的有效性。     

应用最优小波包变换的特征提取方法

在模式识别或分类中,从原始模式中提取有效的分类特征是非常重要的.但对于大量的非平稳或时变信号模式来说,如语音,雷达,地震信号等,用于分类的特征往往包含在局部的时-频信息中,用一般的变换方法提取有效的特征比较困难.近年来小波变换在信号处理和特征提取中得到了广泛应用,但小波包变换的任意多尺度分解特性,是分析非平稳信号更有效的方法,这是由于小波库中包含了丰富的小波包基,不同的小波包基具有不同的性质,反映不同的信号特性,能获取其他变换所不能获取的信号特征.本文主要研究由给定的训练样本集,如何选择最优小波包基,从被识别或分类的信号中提取具有最大可分性的特征.为此提出了应用三种可分性准则,即距离准则,散度准则和熵准则选择最优基.通过实验,对应用各准则选择最优基提取特征与小波基提取特征的性能进行了比较.     

基于小波零树的图像压缩

在信号处理领域，利用小波变换进行多分辨率分解是非常实用有效的方法。由于表现一个图像最主要的部分是低频部分，因此利用小波在时、频域良好的局部定位特性，在金字塔结构小波变换的基础上对信号进行多分辨率分解，提取其低频成分进行压缩，就可以得到合适的具有一定压缩比的处理图像。再将压缩后信号进行阈值量化编码，就可以得到更高质量和压缩比的图像。     

基于小波理论的脉象信号消噪及特征点检测

利用小波变换具有揭示信号时频两域细节和局部特征的能力,采用小波包分解消除脉象信号中的工频干扰,通过小波分解重构滤波法消除因呼吸引起的基线漂移,并用小波变换模极大值法对消噪后的信号进行特征点检测。实验表明,小波理论对一维非平稳微弱信号具有良好的消噪能力和突变点的检测能力,能实际有效的滤除脉象信号中混杂的基线漂移及工频干扰等噪声,并最大限度地保留信号本身特性。     

基于小波和能量特征提取的旋转机械故障诊断方法分析

轴承和转子系统在旋转机械中是非常关键的部件,小波包对振动故障信号的特征提取是对于旋转机械故障诊断的关键.针对传统的软、硬阈值量化方法在阈值常数偏差和不连续的问题,设计一个可调参数改进的连续函数以用来量化阈值.对于旋转机械转子常出现故障采用振动信号的小波包分解、去噪然后进行小波包能量特征提取.     

小波包在弹体侵彻目标试验数据分析中的应用

由于硬目标侵彻载体结构、研究对象和侵彻过程的复杂性,在试验中得到的特征量─加速度信号的频率成分很多,而且都是非平稳的随机过程,是试验过程中各种作用的综合结果。小波理论是新的信号处理技术,小波分析是一种信号的时间-频率分析方法,具有多分辨率分析的特点。本文利用小波包理论将试验数据进行了不同频段的分解,并对相应频段的信号作了相应频谱分析。结果证明,小波分析对于复杂目标识别数据是一种颇为有效的分析工具,试验数据的分析结果对工程实践具有指导意义。     

Enhancement of spectral analysis of myoelectric signals duringstatic contractions using wavelet methods

In this paper, we introduce wavelet packets as an alternative method for spectral analysis of surface myoelectric (ME) signals. Both computer synthesized and real ME signals are used to investigate the performance. Our simulation results show that wavelet packet estimate has slightly less mean square error (MSE) than Fourier method, and both methods perform similarly on the real data. Moreover, wavelet packets give us some advantages over the traditional methods such as multiresolution of frequency, as well as its potential use for effecting time-frequency decomposition of the nonstationary signals such as the ME signals during dynamic contractions. We also introduce wavelet shrinkage method for improving spectral estimates by significantly reducing the MSE's for both Fourier and wavelet packet methods.     

基于最优小波基函数的语音增强研究

小波分析具有时频局部化和多分辨率特性,而小波包分析是在小波分析的基础上对信号高频部分的更精细地分解,选取合适的小波基一直是小波包去噪分析中的关键问题。将熵函数作为选取最优小波基的评价标准,通过计算语音信号小波包分解系数的熵值来确定合适的分解方式,同时采用小波包阈值去噪算法对三种小波基进行小波包去噪仿真实验,并进行对比分析。仿真实验表明,两种熵函数选取的最优小波基都能较好地消除强噪声背景下的噪声,得到信噪比较高的语音信号。     

一种新的Morlet小波及其在雷达信号特征提取中的应用研究

为准确估计雷达信号的瞬时频率,文中提出了一种基于新Morlet小波原子提取信号小波脊线的方法。通过分析小波脊线原理,使用新Morlet小波原子提取雷达辐射源信号的小波脊线特征。同时,针对不同调制类型的雷达信号,根据小波分解时—频约束关系,分析了正确提取信号脊线特征的条件。仿真实验表明,与普通Morlet小波原子相比,基于改进的Morlet小波提取信号脊线特征具有较强的检测概率和抗噪性能,其方法的有效性为实验结果所证实。