基于方向的多阈值自适应中值滤波改进算法

为了在有效滤除椒盐噪声的同时更好地保持图像细节,提出一种基于滤波值二次修正的图像椒盐噪声滤波算法。该算法首先利用基于阈值的自适应中值滤波改进算法实现对噪声点的检测与初级滤波,然后对滤波值采用基于方向信息的多阈值自适应滤波算法,实现对初级滤波值的二次修正。算法结合了基于阈值的自适应中值改进算法良好地噪声检测性能及基于方向信息的多阈值自适应滤波算法的细节保护能力。实验结果表明,在客观评价指标和主观视觉效果方面,新算法均取得了优于传统自适应中值滤波算法及其改进算法的效果。     

自适应噪声抵消系统的设计与性能仿真

LabVIEW作为一种图形化虚拟仪器编程语言,其在信号的生成、分析和处理上优势明显。利用其可以设计虚拟的自适应噪声抵消系统,从而可以应用于实际工程中对噪声抵消性能的测试验证。本文针对强噪声背景下有用信号的提取问题,介绍了自适应噪声抵消的原理,并对3种基本自适应滤波算法的步骤与流程进行了阐述。基于LabVIEW图形化虚拟仪器编程语言设计了虚拟自适应噪声抵消系统,系统结构简单,人机交互界面较好。在该系统下以3种自适应滤波算法为例仿真验证了的噪声抵消的性能,结果表明,3种自适应滤波算法的滤波性能与实际分析相符,验证了所设计系统的有效性和正确性。     

基于Pt100的红外干燥箱动态温度补偿方法研究

本文针对红外干燥箱中传感器具有较大温度滞后性的缺点,将自适应算法与基于数字滤波方法的动态补偿有机结合,提出了一种自适应温度动态补偿方法。首先建立Pt100温度传感器的模型,并采用双传感器法在线计算传感器的时间参数。应用Savitzky-Golay滤波对温度采样数据进行滤波,以防高频噪声干扰;应用预测中值滤波、固定窗长的滑动滤波对温度时间变化率和时间常数进行滤波,保证Pt100的温度测定的准确性。利用测温曲线的拐点和温度相对误差,自适应判断补偿的起点与终点。为了验证该动态温度补偿方法的有效性,进行了阶跃响应、测温对比及温控实验,实测结果表明本方法能有效缩短传感器响应时间并减小温控过程中因传感器滞后造成的温度超调。     

改进Sage-Husa 算法结合小波模糊阈值算法的MEMS陀螺去噪

为解决微机电系统（MEMS）中陀螺仪输出噪声大、精度低的问题,基于自适应滤波算法与小波阈值算法的基础上,将小波阈值算法与模糊理论结合,提出了Sage-Husa自适应滤波算法联合小波模糊阈值去噪算法应用在MEMS陀螺去噪中。首先使用改进的Sage-Husa自适应滤波算法进行预处理,通过修正状态的预测值抑制干扰数据对滤波的影响,然后使用小波模糊阈值去噪算法对信号进行后处理,实现抑制随机噪声的效果。实验结果表明：在静态实验中,该算法去噪效果优于Sage-Husa自适应滤波算法和小波阈值算法,其与Sage-Husa自适应滤波算法、小波模糊阈值算法相比,噪声方差分别降低78.7%和14.6%,信噪比分别提高43.7%和16.3%。;在动态实验中,该算法能够自适应地减少异常值的不利影响,保持原始信号的波形,其与Sage-Husa自适应滤波算法、小波模糊阈值算法相比,噪声方差分别降低62.7%和31.6%,信噪比分别提高47.8%和10.0%。     

基于小波分解切换规则的交互系统切换滤波方法*

交互系统中常出现多种混合噪声,单一的滤波算法无法满足交互系统对精确性的要求,而联合滤波算法往往牺牲了系统的实时性。为此提出一种基于小波分解切换规则的滤波算法,通过切换规则判断图像中噪声的类型,选择更加匹配的滤波子系统。同时结合改进的Canny算子,提出一种改进的小波域维纳滤波去噪算法。实验结果表明,该算法对单一噪声和混合噪声都有较好效果,但椒盐噪声的滤波效果不如自适应中值滤波,可通过切换规则将滤波系统切换到自适应中值滤波。该算法将在对实时性要求高的互动领域内有广泛的应用前景。     

基于改进卡尔曼滤波的NLOS误差消除算法

随着无线传感器的网络的日益发展,TOF测距的应用也越来越广。针对基于TOF测距的测量值中包含的由信号的非视距传播引起的误差,提出了自适应测量噪声和有色噪声卡尔曼滤波相结合的消除NL0S误差的算法。该算法首先对测量噪声建立有色噪声模型,滤波参数根据NL0S环境的恶劣情况动态调整,再结合卡尔曼滤波算法,进而实时调整滤波过程以获得最优估计。通过仿真实验表明,该算法误差小,精确度高,适合用于动态实时定位系统。     

航空用多传感器组合导航信息融合的研究

在已有的SINS/GPS组合导航系统的基础上,将联邦kalman滤波算法与组合高度三阶回路算法动态结合,并利用改进型自适应滤波算法对系统进行实时系统噪声和量测噪声水平估计和修正,实现了SINS/GPS/高度计/磁罗盘多传感器组合导航系统有效融合。所设计系统综合利用了各传感器的优点,克服了各传感器的缺点,并能实时正确地测得载体的三维速度、位置和姿态信息,尤其是高度通道上的速度和位置信息,使多传感器组合导航系统能长时间、有效、稳定地进行飞行导航。经半实物仿真实验表明,所设计的组合导航系统具有较好的稳定性和较高的精度。     

基于两种自适应算法对比下的PMSM矢量控制电流环优化

在永磁同步电机矢量控制过程中,用于电流环测量电流的调理电路和AD采样电路会产生噪声,对电机转矩和转速的控制精度造成影响。为减小此类电流环噪声,提出了在永磁同步电机矢量控制中对电流环相电流采用RLS自适应滤波。为体现RLS算法滤波性能,与自适应滤波中的LMS算法作比较,采用这两种自适应滤波算法对永磁同步电机矢量控制系统进行了仿真实验,经过对波形和均方差等的对比,RLS算法有更明显的滤波效果,且电机输出转速和转矩更加平稳,系统的稳定性有了明显提高。证明了RLS自适应滤波在永磁同步电机控制中更具有可行性和有效性。     

基于高频噪声主频估计的自适应最小二乘算法

进一步提高电力系统继电保护的动作速度，要求寻找速度更快的保护滤波算法。传统的最小二乘算法与卡尔曼滤波算法虽然速度较快，但准确度难以提高。通过对电力系统故障信号高频噪声分量的理论分析与仿真研究，发现高频噪声分量存在一个主频，并提出一种使用遗传算法的主频频率估计器。根据高频噪声主频的存在性与自适应滤波原理，提出了一种基于高频噪声主频估计的自适应最小二乘算法，它利用高频噪声主频估计器计算输入信号的高频噪声主频频率，根据主频频率修改最小二乘算法的模型参数，实时形成最小二乘算法的计算式。仿真试验表明，该算法显著地提高了保护滤波算法的滤波速度与准确性，即使在噪声非常严重的情况下，也能取得很好效果。     

基于LMS自适应滤波的电能计量箱数据采集与处理方法研究*

为了解决电能计量箱多传感器数据同步采集,并降低数据噪声的问题,文章研究设计了电能计量箱多特征量采集系统。该方法采用STM32F7和STM32F1单片机作为主-辅处理器,设计了多传感器数据滤波和扩展IO资源采集系统;设计并采用了标准化的通信协议使传感器数据实现同步采集;最后,采用基于最小均方(LMS)自适应滤波的方法对采集的数据进行降噪处理和分析。文章以温度传感器ADT7320为例做了数据采集与滤波处理实验,通过数据降噪处理后,基本消除了频率在1 Hz以上的噪声且小于1 Hz的噪声幅值也减少为原来的50%～90%。通过与传统的低通滤波器相比,文中方法能根据噪声频率进行自适应滤波,从而得到较为纯净准确的传感器数据。     

融合小波与非局部均值滤波的DSPI相位图去噪

相位图去噪是数字散斑干涉测量的关键技术,但现有以正余弦均值滤波与窗口傅立叶变换滤波为代表的去噪方法在相位保真、自适应降噪、操作简便等方面不能完全满足要求。提出了一种新的自适应相位图去噪方法,首先计算原始相位图的噪声方差,然后对图像分别进行正弦与余弦变换后得到两幅图像,再对这两幅图像进行小波同态阈值去噪与非局部均值滤波,最后将处理后的两幅相位图反正切运算并再次估计噪声方差,根据图像噪声方差的收敛情况判断是否继续迭代处理,以实现相位图的自适应降噪。实验结果表明：针对同一张含噪相位图与传统正余弦均值滤波相比,本文方法噪声方差减少了0.38、L算子和减少了0.2、SSIM提高了0.16,同时,图像信息熵仅相差0.1。该方法能够有效抑制相位图中的相干噪声,充分保留相位边缘信息,同时能够有效避免因不适当的迭代滤波次数所导致的相位失真或噪声残留。     

Adaptive filtering‐based multi‐innovation gradient algorithm for input nonlinear systems with autoregressive noise

In this paper, by means of the adaptive filtering technique and the multi‐innovation identification theory, an adaptive filtering‐based multi‐innovation stochastic gradient identification algorithm is derived for Hammerstein nonlinear systems with colored noise. The new adaptive filtering configuration consists of a noise whitening filter and a parameter estimator. The simulation results show that the proposed algorithm has higher parameter estimation accuracies and faster convergence rates than the multi‐innovation stochastic gradient algorithm for the same innovation length. As the innovation length increases, the filtering‐based multi‐innovation stochastic gradient algorithm gives smaller parameter estimation errors than the recursive least squares algorithm.     

基于自适应卡尔曼滤波的锂电池SOC估计

考虑到传统的卡尔曼滤波策略在未知干扰噪声环境下不能对锂离子电池的荷电状态(SOC)进行准确的估计,简要论述了锂离子电池的等效电路模型,提出了自适应卡尔曼滤波方法,利用Matlab/Simulink建立了基于自适应和常规的卡尔曼滤波法的锂离子电池SOC估计的仿真模型,分析研究了在未知干扰噪声下两种滤波法的SOC估计值变化曲线以及误差关系。仿真结果表明,采用自适应卡尔曼滤波方法估计的SOC误差较传统的要小,从而有效降低了未知干扰噪声对电池管理系统所受到的影响,且具有较好的鲁棒性,为今后深入研究动力电池SOC估计方法提供了一定的参考。     

变压器局部放电在线监测中的自适应滤波技术研究

根据自适应滤波原理提出了变压器局部放电在线监测的自适应滤波方法,由该方法编制了局部放电在线监测的自适应滤波软件。模拟试验结果表明,该方法能有效地抑制外部电磁干扰信号、提高信噪比。     

基于复合结构元素的新型自适应形态滤波器设计

针对电力系统信号采集中常见的噪声干扰问题,提出一种使用复合结构元素的自适应形态学滤波器。这种滤波器融合两种及以上结构元素作为复合结构元素,统计分析输入信号与拟输出滤波信号之间的滤波误差,寻找复合结构元素的整体最优尺度,从而优化滤波效果。根据滤波误差极大值原理,调整组成复合结构元素的两种元素的参数占比,进一步优化,可得最优滤波使用的复合结构元素。仿真实验对包含随机白噪声的电力信号进行自适应滤波,结果表明,在面向随机噪声时,所提出的自适应滤波器能够准确寻求到最优结构元素,滤波性能优于使用单一结构元素的传统形态滤波器,具有良好的应用前景。     

改进的自适应广义形态滤波器设计

提出一种改进的自适应广义形态滤波器。针对电力数据采集信号中可能存在的各种噪声情况,通过数字仿真,研究结构元素幅值和长度变化对改进的自适应广义形态滤波器滤波性能的影响。仿真结果表明,改进的自适应广义形态滤波器可以有效抑制电力系统采样信号中的各种噪声,滤波效果好。     

基于相关箕舌线的变步长自适应滤波算法

针对箕舌线变步长自适应滤波算法(LMS)抗噪声能力差,不适合在噪声环境中使用的缺点,提出在步长更新时加入输入信号的控制,提高了系统的抗噪声性能。仿真表明,改进的算法比原算法具有更快的收敛速度和更强的抗噪声性能。     

横向延时自适应滤波器改进及应用

文中详细地介绍横向延时自适应滤波器自适应过程 以及LMS算法，提出对LMS算法的一种改进。将其应用到综合录并仪中数据处理中，应用表明该方法具有较好的抑制噪声的作用。     

基于自适应卡尔曼滤波算法的紧组合导航系统的研究

为了提高子滤波器滤波精度和优化信息融合算法,提出一种基于在线调节因子的自适应卡尔曼滤波算法。首先讨论采用卡尔曼滤波技术的理论依据,设计SINS/GPS紧组合导航系统。提出改进的自适应卡尔曼滤波算法,该方法通过构造自适应参数因子,并利用量测噪声协方差阵与自适应参数的比值实现在线修正量测噪声协方差阵。通过MATLAB仿真,与传统基于标准卡尔曼滤波算法的紧组合导航系统相比,其各向位置误差和速度误差均得到明显降低,从而达到提高组合导航定位精度和优化信息融合算法的目的。