基于EMD和SST算法的闪电电场信号去噪研究

为进一步减少噪声对闪电电场信号的干扰,提出了一种经验模态分解(EMD)和同步压缩小波变换(SST)相结合的组合去噪方法。利用EMD算法能够自适应分解信号和SST算法可将噪声压缩为点状噪声或颗粒状噪声并集中分布的特点,从而选用中值滤波达到对噪声的抑制。利用该方法对标准闪电波和自然闪电波信号分别进行去噪处理,并运用信噪比、相关系数和均方误差对去噪效果进行了定量分析。实验结果表明,所提去噪方法相比于传统小波阈值去噪法、单独用EMD算法和单独用SST算法均取得了较好的去噪效果。     

心电信号去噪效果的评估与分析

心电信号是人体的主要生理信号之一,通过对心电信号的分析可了解心脏的健康状态,由于心电信号属于微弱低频信号,所以在采集过程中极易受到来自人体内部和外部的噪声干扰,影响心脏疾病诊断的效果。基线漂移、工频干扰和肌电干扰是心电信号采集过程中不能忽略的噪声干扰。对心电信号的相关去噪算法的效果进行对比分析。首先将模拟理想状态下的心电信号作为原始数据,同时模拟出心电信号中存在的基线漂移、工频干扰和肌电干扰。每种噪声干扰分别选择三种常用的去噪算法,采用信噪比、均方差和心电信号的频域特征的评估指标进行去噪效果的比较。在此基础上,提出了一种多噪声心电信号的去噪方法并给出去噪流程和效果。研究结果表明：（1）对于基线漂移、工频干扰和肌电干扰分别采用小波变换法、陷波滤波法和小波阈值法的去噪效果最好;（2）当心电信号含两种及两种以上噪声时,按照滤除基线漂移、工频干扰和肌电干扰的去噪顺序滤波效果最好。     

基于提升方案的心电信号去噪算法

针对传统小波变换的去噪算法运算复杂,难以用于心电信号的实时处理,而常见心电信号滤波算法在实际应用中去噪效果不理想,为正确识别心电信号,提高实时性和去噪效果,采用提升方案来构造小波,提高了小波分解的速度,减少算法对内存的需求,并结合阈值滤波算法对小波系数进行处理,实现信号与噪声的分离.为了验证算法有效性,对MIT-BIH数据库中数据进行了仿真实验,结果表明方法处理后信号失真较小,信号中叠加的工频干扰和肌电干扰基本被消除,相对于基于传统小波变换算法处理速度有了很大的提升.     

抑制温度信号噪声方法的研究

在空间相机中,温度传感器输出的信号易受到噪声的干扰从而造成有用信号的淹没,因此研究适用于温度信号的噪声抑制方法具有重要的实用价值.本文对干扰温度信号的噪声来源进行了综合分析,并针对温度信号所含噪声的特点,采用中值滤波法和小波阈值滤波的复合数字滤波算法相结合,对温度信号进行滤波,实现了信噪分离的目的,提高了信噪比,并通过MATLAB的仿真功能对输出的信号进行验证.仿真表明,这两种方法的混合使用对温度信号的噪声的抑制有明显的效果.     

基于小波阈值算法的中心静脉压信号去噪研究

为去除无创中心静脉压监测仪采集的中心静脉压信号中的噪声,提出了一种基于小波阈值的去噪算法。针对采集过程中出现的基线漂移和高频噪声,通过选取合适的小波基、小波分解层数和阈值方法,对中心静脉压信号进行小波阈值处理,并与经过傅里叶变换和维纳滤波去噪后的结果进行对比。在信噪比、均方根差等评价指标上,小波阈值的效果更好。选择sym3小波基对中心静脉压信号进行6层小波分解,设置硬阈值所得到的效果更好。该算法能够有效去除采集过程中产生的噪声信号,信噪比达到90.1942dB,均方根差接近0,与其他算法相比去噪效果更好。     

基于小波分析的脉搏波信号去噪

脉搏波信号采集过程中存在引入的肌电干扰和基线漂移等噪声,引起脉搏信号不准确。针对传统滤波方法滤除脉搏波噪声性能较低的特点,提出了一种改进的空域相关滤波方法。将信号小波分解后,在小波变换值的相关量中加入一个自适应调整系数,最后用保留的小波系数对原信号进行重构;改进方法具有良好的自适应性能和显著的滤波效果,在有效去除噪声的同时,很好地保留了信号的主要细节。仿真结果表明,改进算法去噪效果好,同时减小误差,提高了信噪比,为脉搏分析提供了准确信息。     

干扰环境下通信传输信号优化仿真研究北大核心CSCD

由于不同信号传输信道不同,导致信号传输过程中产生的大量噪声与信号形成较强的内在关联,造成信号精度差。传统的算法只是对传输信号进行简单的滤波处理,忽略了含噪信号存在的内在关联性而部分藏匿噪声不能消除的问题,导致去噪效果差。提出改进小波算法的干扰环境下的滤波通信方法。依据在干扰环境下通信序列的周期性组建干扰环境下的通信模型,将通信过程中的含噪信号分离问题转变为超定盲源分离问题,利用小波包分解原理,将通信的频带进行多频段划分,将没有划分的高频数据进行细致的分解,同时进行通信滤波消噪,采用软阈值和固定阈值来量化小波包系数,利用处理过的小波包系数对去噪后的信号进行重构,精确的实现了干扰环境下的滤波通信。仿真结果表明,改进小波算法在干扰环境下的滤波通信去噪效果好,鲁棒性强。     

基于自适应提升小波的漏磁信号降噪

为了解决在故障诊断中漏磁信号的噪声干扰问题,在研究了提升小波基本理论原理和特点的基础之上,提出了自适应提升小波的改进算法,并在阈值处理时引入了综合门限阈值法。应用该算法对实际采集的钢丝绳漏磁信号进行去噪处理,并将该去噪效果与现用的传统小波去噪效果进行了比较。仿真结果表明,基于自适应提升小波方法的方案比传统小波变换有更好的去噪效果。     

基于变分模态分解的直肠压力信号预处理研究

针对依托于人工肛门括约肌系统的直肠功能诊断模型中采集信号存在大量干扰噪声的问题,提出了一种基于变分模态分解(VMD)算法与小波加权平均阈值去噪结合的预处理方法。利用VMD算法对原始直肠压力信号进行分解,对各模态分量进行小波阈值去噪,提取出有用信号进行重构。通过仿真比较分析该方法与EMD、小波阈值去噪等方法的去噪效果。实验结果表明,该方法在不同噪声水平下均显著提高输出信号的信噪比,同时避免原始信号中有用信息的丢失,具有良好的去噪效果,对直肠功能诊断的准确性具有重要意义。     

基于VMD和小波阈值的水听器信号去噪方法

针对水听器采集信号过程中存在的外界环境噪声干扰问题,提出了一种基于变分模态分解和小波阈值(VMD-WT) 的联合去噪方法该方法首先对含噪信号进行VMD分解,得到固有模态函数(IMFs)。然后计算每个IMF分量的中心频率和相关系数,通过相关系数阈值去除噪声IMFs,并对其余有用的IMFs进行小波阈值去噪处理。最后对去噪的IMF分量进行重构,得到具有良好信噪比的信号,通过仿真实验,证明了本方法与CEEMDAN=WT(自适应噪声的完备经验模态分解－小波阈值去噪)、EEMD-WT(集合经验模态分解－小波阈值去噪)、EMD-WT(经验模态分解－小波阈值去噪)、WT(小波阈值去噪)等方法相比,具有更好的去噪效果。通过对光纤水听器的实测实验表明本文的VMD-WT法在实际水听运用中具有良好的提高信噪比的性能。     

基于小波变换的电子音乐信号降噪算法

电子音乐信号受到多种因素的影响,包含了大量的噪声,直接影响电子音乐信号的后续处理。为了提高电子音乐信号质量,改善信号的信噪比,针对当前电子音乐信号降噪算法存在的局限性,设计了一种基于小波变换的电子音乐信号降噪算法。首先分析电子音乐信号降噪的研究现状,指出各种电子音乐信号降噪算法的弊端,然后采集电子音乐信号;对其进行截尾操作,提取最有效的电子音乐信号,最后引入小波变换对电子音乐信号进行多尺度分解和重构操作,过滤掉电子音乐信号中的噪声。并采用Matlab 2018编程实现电子音乐信号降噪仿真实验。结果表明,小波变换克服了当前电子音乐信号降噪算法的不足,电子音乐信号降噪的精度高,能够有效识别噪声,使得降噪后的电子音乐信号具有更高的信噪比。     

基于EMD阈值方法的轴承故障振动信号去噪

针对随机噪声信号影响对有用信息的获取,提出了EMD分解阈值去噪方法,将小波阈值去噪原理应用于经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）中。首先对实际含噪信号进行EMD分解,根据分解后得到的内蕴模态函数（Intrinsic Mode Function,简称IMF分量）,采用自适应阈值去噪,进行信号重构,得到消噪后的信号,获取有用信息。将该方法应用于实际工程故障振动信号中分析研究表明,该方法可以获得较高的信噪比,能够对实际信号进行有效的故障特征频率提取,降噪后比降噪前的诊断效果更明显。     

车载光电测量平台晃动监测数据分析

车载环境下由于加速度计自身和外界环境干扰等因素的影响,真实的加速度信号叠加了大量干扰信号。针对加速度计信号特点,采用小波阈值去噪对加速度计信号进行了滤波处理。建立一个振动信号模型,将真实的加速度计的输出噪声作为干扰成分叠加到该模型上,选择较优的小波参数,对仿真信号进行小波阈值去噪,去噪后信噪比（SNR）由4．24dB提高到20．45dB,均方根误差（RMSE）由0．051改善到0．0081。据此对真实加速度计输出信号进行去噪处理,实验结果表明：小波阈值去噪对加速度信号具有良好的滤波效果。     

基于CEEMD和改进小波阈值的机械密封声发射信号降噪方法

声发射作为一种无损检测结束被广泛应用于多个领域,针对声发射信号难以从背景噪声种分离的问题,提出了一种基于互补集合经验模分解（CEEMD）与改进小波阈值相结合的降噪方法。首先对声发射信号进行CEEMD分解,通过峰宽占比确定信噪分量分界点,对噪声分量进行改进的小波阈值降噪,将降噪后的分量与其余分量进行信号重构得到最终降噪结果。通过仿真信号和机械密封声发射实验信号论证了本文方法相较于传统小波降噪和CEEMD强制降噪更有效。     

基于小波-EEMD-Adaline网络的容栅传感器信号去噪方法

针对容栅传感器检测的转动轴扭振信号掺杂的环境噪声干扰和自身的电磁噪声干扰使得信噪比低、微弱信号难提取的问题,提出了一种基于小波-EEMD-Adaline自适应线性神经网络去噪方法.该方法对信号进行小波、EEMD、Adaline网络消噪处理,采用三级去噪、噪声过滤、对消来逼近原始信号.用典型加噪超声信号、Doppler信号、Block信号对该方法进行有效性验证,与EEMD、基于小波分解的EEMD去噪效果相比较.实验结果表明,后两种方法信号去噪的SNR提升小(均不到20),而本文方法SNR(RMSE)提升(减小)明显,对于9 dB的Doppler信号SNR提升达90,RMSE从1.038 5降至0.009 5.对容栅电路实测大噪声微弱信号去噪,结果表明,该方法去噪性能更优,去噪后信号光滑性好,波动稳定性强.     

新的受载煤岩电磁辐射信号去噪算法

针对煤矿井下现场电磁干扰多,采用煤岩受载产生的电磁辐射(EME)预测煤岩动力灾害效果有待提高,提出一种新的结合自适应集合经验模态分解(AEEMD)和改进小波变换(IWT)的电磁辐射信号去噪算法,克服了模态混叠,弥补了对小波基存在选择性的不足.分别采用IWT、EMD—IWT及AEEMD—IWT对构造的带噪信号进行去噪仿真及试验测试研究,结果表明:AEEMD—IWT算法去噪性能优越,对高信噪比和低信噪比的电磁辐射信号均能有效去噪.     

提升小波改进阈值算法在输气管道泄漏信号降噪处理中的应用

输气管道的泄漏检测对保障其管道的正常运行具有重要意义,但是在实际工作中,传感器检测到的信号会受到噪声的干扰。为了提高管道泄漏检测精度,采用一种不依赖于傅里叶变换的提升小波变换方法,并引入改进阈值函数对信号进行降噪处理,分别对比不同小波基函数,不同分解尺度利用改进阈值算法的降噪效果,确认db5小波函数作为最优提升小波函数,并对信号进行四层分解的信号处理信噪比最高,最后利用现场实验采集到的负压波信号进行传统小波去噪和提升小波改进阈值算法去噪的效果对比,其结果表明提升小波改进阈值算法的去噪效果优于传统小波算法的去噪效果,在管道泄漏检测的信号降噪中具有良好的应用价值。     

改进的小波域耦合偏微分方程图像去噪模型

针对全变分及四阶偏微分方程图像去噪模型的不足,利用小波变换能够聚焦到图像细微变化的优势,提出一种基于小波域的偏微分方程图像去噪算法。并通过对小波的阈值和阈值函数做适当的改进以及利用加权函数将全变分和四阶偏微分方程去噪模型相结合的方法,得到一种改进的小波域耦合偏微分方程图像去噪模型。MATLAB仿真结果表明,该模型和小波软阈值去噪、全变分模型以及四阶偏微分方程图像去噪模型相比,峰值信噪比有明显的提高,而且能够在很好地保留图像的边缘和细节信息的同时提高处理噪声的效率。     

基于自适应分解层数和阈值的小波去噪算法

为了更好地降低电能质量扰动信号中的噪声,提出了一种基于自适应分解层数和阈值的小波去噪算法.通过计算小波细节系数的峰值比,自适应地确定最佳小波分解层数,根据各层细节系数中有用信息和噪声信息的分布特性以及细节系数的正、负峰值比,动态调整各层细节系数的上、下阈值.应用Matlab对暂态振荡和脉冲信号进行去噪处理,并与传统硬、软阈值算法和一种改进小波阈值算法相比.结果表明:本文提出的自适应分解层数和阈值的小波去噪算法得到的信噪比和均方根误差均优于以上3种方法,重构后信号更接近原始信号,并且较好地保留了扰动期间信号的特征信息.     

基于改进MP的地震信号去噪

地震资料中的噪声分为相干噪声和随机噪声.针对随机噪声,采用匹配追踪（MP）算法进行去噪,能取得一定的去噪效果,但是MP算法过大的计算量严重影响去噪的效率.为解决这个问题,本文采用遗传算法（GA）寻找最优原子,大大减少了算法的运算量,提高了算法的运算速度.本文对Ricker子波进行改进,加入尺度参数、位移参数和相位参数,利用改进后的Ricker子波构建的过完备原字库进行去噪可以取得更好的效果.本文采用相邻残差比阈值作为迭代终止条件,与采用硬门限作为迭代终止条件相比增强了算法的鲁棒性.实验仿真时,首先对加有随机噪声的人工合成地震信号进行去噪,仿真结果表明：本文改进的去噪算法与基础MP算法相比,在信噪比、均方差和计算速度上具有明显优越性,然后将本文改进的方法应用于实际地震信号去噪,并取得很好的去噪效果.