基于小波分析的MEMS加速度计去噪优化算法

针对惯导系统中MEMS加速度计输出漂移误差较大的问题,本文在对噪声分析建模的基础上,提出了一种小波阈值去噪优化算法.利用Allan方差分析加速度计输出噪声特性,构造噪声模型,并设计了一种基于多尺度阈值函数的去噪方法.该方法有效克服了传统软、硬阈值函数的局限性,且在各尺度上选取不同的调节系数优化滤波性能,算法适应性强.仿真结果表明,该方法在信噪比、均方根误差和波形相似度方面均有明显改善,较之传统阈值去噪算法信噪比提高了5 dB,并能在一定程度上提高系统导航精度,100 m范围内相对误差降低2.69％.     

基于小波变换的含噪人耳图像边缘检测

为了取得含噪人耳图像的理想边缘轮廓,以实现人耳识别技术的进一步应用,对小波变换边缘检测方法进行了研究,分析了噪声消除与小波变换尺度之间的关系,详细论述了模局部极大值提取边缘的原理.针对含噪人耳图像的特殊性,阐述了一般去噪和边缘检测方法的不足,并针对这些不足提出了改进方法,首先利用样条小波多尺度分解后,相邻尺度小波系数相乘得到尺度积,然后进一步求得尺度积的模和相角,通过自适应阈值去噪提取图像边缘,取得了较好效果.     

基于改进阈值函数的分数阶小波电能信号去噪

为了消除电力系统中噪声对电能质量扰动信号的影响,且能保留突变点信息,提出了一种基于改进阈值函数的分数阶小波电能质量扰动信号去噪方法.该方法采用离散分数阶小波变换对含噪信号进行多尺度分解,并根据信号和噪声在不同尺度上的分数阶小波域系数的分布特点,通过改进阈值函数对各层系数进行处理,将处理后的系数进行重构得到去噪后的信号.仿真结果表明,该方法弥补了软、硬阈值函数的缺点,能较好地去除噪声并保留突变点信息,且提高了输出信噪比.     

地震信号小波变换的去噪方法

运用模极大值法基本原理进行地震信号去噪研究,进而运用二次小波变换原理通过低层系数处理对常用小波去噪方法进行改进.通过合成不同的染噪地震信号,由一系列仿真实验对模拟地震信号进行不同尺度的小波分解与重构,从而实现最优小波分解尺度上的地震信号噪声去除.与常用的快速傅立叶转换方法比较,仿真结果表明,该小波变换方法能够有效去除地震勘探信号中的噪声,并且针对系数的二次小波变换可以明显改进去噪的效果.     

小波阈值去噪技术研究及其在信号处理中的应用

阈值函数的选取以及阈值的确定是小波收缩消噪的关键问题,阐述了小波变换及小波阈值去噪的基本原理.基于噪声和信号在小波变换下表现出截然不同的性质:噪声对应的小波变换系数将随着尺度的增大迅速衰减,建立了小波收缩消噪的统一框架.在该框架下总结了各种阈值函数的形式以及阈值确定的方式,研究了它们的性能及特点.仿真实验结果表明,该方法既能有效地去除信号噪声,又能较好地保留原信号中的突变信息.     

心电模板构造方法及其在心电去噪中的应用

针对强噪声心电去噪,提出了基于心电模板的去噪方法。首先,将小波变换模极大值方法和信号相干平均技术相结合,构造出心电模板信号。然后给出了两种基于心电模板的强噪声心电去噪方法：直接重建法和间接相关法。最后将该方法与基于小波软、硬阈值去噪方法进行了对比,结果显示所得信号波形平滑度更好、信噪比更高。基于心电模板的去噪方法能够有效去除心电强噪声,为心电弱特征信息成分的准确提取奠定了基础。同时研究提供的心电模板构造方法也可用于其他准周期性生理信号,为强噪声生理信号去噪提供了一种有益思路。     

基于小波熵和相关性的高分辨率阈值去噪方法

提出了一种基于小波熵和相关性相结合的高分辨率小波阈值去噪方法.首先利用小波变换中各尺度间有效信息和噪声的相关性不同的特性,对小波分解后的各尺度的高频小波系数进行相关处理,确定出有效信息的位置,并将其置零,经过相关处理后的高频小波系数认为是由噪声引起的.将相关处理后的高频小波系数分成若干区间,计算各区间的小波熵,将小波熵最大区间的高频小波系数的平均值作为噪声标准差,计算各尺度的阈值;采用软阈值处理,最后重构得到去噪后的信号.该算法实现了各尺度阈值的自适应选取,提高了信噪比.仿真验证了该算法的有效性.     

基于3次B样条小波变换的改进自适应阈值边缘检测算法

针对含噪声图像边缘提取问题,提出了一种改进NormalShrink自适应阈值去噪算法。该算法首先通过小波变换和局部模极大值法提取出可能包含图像边缘特征的小波系数,利用边缘像素之间特殊的空间关系以及噪声在各级小波分解尺度下的不同效应,构建适合各个尺度级的改进NormalShrink自适应阈值,并依此对提取出的小波系数进行筛选。实验结果表明,与改进的Candy算子和传统的NormalShrink自适应阈值相比,本方法提取出的图像边缘较为完整清晰,峰值信噪比提升约6 db。     

平移不变小波去噪法在胎儿心率提取中的应用

用传统的小波阈值法对超声多普勒胎儿心脏回波信号进行去噪处理时会产生Psuedo Gibbs现象,影响了去噪效果和胎儿心率值的提取。为了解决这个问题,在此基础上提出了平移不变小波法去噪。实验结果表明,该方法有效的抑制了Psuedo Gibbs现象,剔除了信号中的噪声,识别出被噪声淹没的有用信号,有利于心率值的提取。     

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。     

基于小波分析的激光陀螺信号处理

随机噪声是影响激光陀螺精度的一个重要因素,其中随机噪声主要是白噪声。利用小波变换理论对激光陀螺数据进行消噪处理是小波的一个最基本的应用。选用Daubechies小波函数作为小波基,采用软阀值方法去除噪声。对某型号的激光陀螺的滤波结果表明了该方法的有效性。     

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。     

Image quality based comparative evaluation of wavelet filters in ultrasound speckle reduction

This paper presents the comparative study of various wavelet filter based denoising methods according to different thresholding values applied to ultrasound images. An original image is transformed into a multi scale wavelet domain and the wavelet coefficients are processed by a soft thresholding method. The denoised image is the output image obtained from the inverse wavelet transform of the threshold coefficients using Donoho's method. It has been observed that such denoising methods are effective in the sense that they preserve the edge details besides suppressing the noise. The comparative evaluation of the denoising performance is shown using statistical significance tests for different wavelet filters. Image quality parameters such as peak signal-to-noise ratio, normalized mean square error, and correlation coefficient have been used to evaluate the performance of wavelet filters. The performance has also been compared with the adaptive weighted median filtering method.     

非高斯噪声背景下的诱发电位信号去噪方法

在一些特殊实验条件下EP信号的背景EEG噪声具有显著脉冲特性。基于传统的小波去噪方法不能有效地去除EP信号中具有尖峰脉冲特性的背景噪声。提出中值滤波-小波阈值去噪算法,进行中值滤波抑制信号中的尖峰脉冲,利用小波阈值消噪去除剩余噪声。仿真结果表明经过中值滤波预处理后的小波去噪方法比传统的小波去噪方法在信噪比较低时更具有良好的消噪性能。     

基于独立分量分析的低压电力线信号去噪

针对低压电力线中的噪声,提出了一种运用独立分量分析原理对低压电力线信号进行消噪的方法,详细研究了低压电力线信道噪声特性以及独立分量分析原理,应用基于负熵的FASTICA算法对低压电力线信道载波进行去噪,并与小波去噪的效果进行了比较。实验结果表明,该去噪方法的去噪效果与小波去噪效果接近,其特色是通过电力线信号与噪声信号的盲源分离实现噪声去除,与小波去噪方法相比,该方法更简单容易、去噪效果好、自适应能力强。     

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。     

采用反正切变换降低小波去噪对野值的敏感性

对存在野值和较强噪声的非平稳时间序列,为提高小波阈值去噪在低频信号分解中的准确性和稳健性,采用反正切变换将原始非平稳时间序列转换成新的更平稳的序列,以提高信噪比,并抑制野值的不利影响。通过解析分析,解释了反正切变换抑制野值的成因,并优化了其中的参数。采用已知信号的数值实验（仿真）证明,反正切变换能够提高对野值的抵抗能力,改善小波阈值去噪的效果。应用于风速时间序列的去噪表明,新方法能够有效抑制风速里的野值,获得更符合实际的风速信号。     

基于小波变换的昆虫刺吸电位（EPG）信号去噪研究

昆虫刺吸电位(EPG)信号为研究刺吸式昆虫取食和传毒机理提供了有力的依据,然而EPG信号在采集过程中易受各种噪声的干扰,可利用小波变换将其去除.本文采用小波阈值去噪法,通过实验对比选择不同的小波基函数及阈值,以均方根误差和信噪比为评价指标,确定了coif4小波6层分解,在Stein无偏风险估计准则下,改进阈值量化为最佳去噪方案;实验结果表明,该小波阈值去噪方法可以有效地去除不同干扰.本文研究的基于小波变换的EPG信号去噪为后续分析识别提供了保证.     

基于小波分析的1/f噪声降噪

同传统加速度计相比，光纤加速度计具有结构简单、性价比高、输出精度较高等特点，可以满足中等精度的导航制导要求，但输出信号通常受随机噪声的干扰，其中1／f噪声就是影响光纤加速度计精度的一个重要因素。由于小波分析兼具时频分析和尺度分析的功能，加之1／f噪声在小波域呈现出某些特殊的性质，因此小波分析成为研究1／f噪声的良好工具。本文提出一种处理加速度信号中1／f噪声的新方法，即选取适当的阈值对1／f噪声进行滤波处理，仿真结果表明该方法科学有效。     

小波图象去噪综述

小波图象去噪已经成为目前图象去噪的主要方法之一。在对目前小波去噪文献进行理解和综合的基础上，首先通过对小波去噪问题的描述，揭示了小波去噪的数学背景和滤波特性；接着分别阐述了目前常用的3类小波去噪方法，并从小波去噪中常用的小波系数模型、各种小波变换的使用、小波去噪和图象压缩之间的联系，不同噪声场合下的小波去噪等几个方面，对小波图象去噪进行了综述，最后，基于对小波去噪问题的理解，提出了对小波去噪方法的一些展望。