一种新型超声信号消噪技术及其DSP实现

为了提高超声无损检测和无损评价中基础数据的信噪比,利用小波变换多分辨率性能实现对超声信号的消噪.将原始超声回波信号进行小波域子带分解后,按照一定的规则对细节信号进行软阈值处理,然后根据概貌信号和处理后的细节信号重构原信号,从而消除了噪声,达到提高信噪比的目的.该方法在DSP上进行了实现,实验结果表明,该方法增强了消噪性能的稳定性,提高了超声回波信号的信噪比.     

适于目标检测的宽带回波信号去高频方法

运用变换的方法进行雷达回波信号压缩前,为了减少变换系数的数据量通常要对信号进行去高频处理.针对宽带雷达回波信号小波变换系数数据量大、传统小波算法去高频容易产生漏警和虚警的特点,分析了经验模式分解(EMD)中各内模函数的特性,提出了一种基于EMD算法的宽带数字信号去高频方法,并将其应用于雷达回波宽带数字信号去高频处理,运用脉冲压缩技术比较了该方法和传统小波方法去高频效果.实验表明,该方法不仅有利于宽带数字信号的数据压缩,而且在减少信号高频成分的同时,能较好地保留信号中的目标信息.     

探地雷达回波信号的特征提取和分类

探地雷达的回波信号具有非平稳特征.为实现非平稳信号的检测和分类,采用了二进小波变换、主分量分析与Fisher线性判别分析和前馈多层感知器分类器分别对探地雷达回波信号进行小波分解、去相关与特征选择和分类.实验结果表明,该算法具有很好的分类效果.     

基于小波包分析的激光雷达信号消噪算法的研究

针对激光雷达回波信号所含噪声的特点,提出并详细论述了一种能够对激光雷达回波信号进行有效消噪的小波包平均阈值变换方法。该方法通过求取最优小波包基的每个结点的阈值,并进行平均后作为全局阈值来实现小波包消噪。为了验证该方法的有效性,对包含高斯白噪声的模拟信号进行了仿真消噪,并对米氏散射激光雷达系统实际探测得到的大气回波信号进行了消噪处理。同时,将该方法与小波全局阈值消噪、小波包默认阈值的消噪效果进行了对比分析。仿真结果和实验结果表明,基于平均阈值的小波包消噪方法能够有效降低激光雷达回波信号中所含噪声,并且其消噪效果明显优于另外两种小波分析方法。     

基于小波变换相干积累的微弱信号检测

在低信噪比下检测信号的方法倍受关注。本文提出基于小波变换的信号相干积累方法,利用小波变换的子带编码理论,通过在多个子带中进行相干积累。积累后的信号再用周期谱方法进行估计,证明该方法可进一步改善信号的检测能力。文中以脉冲雷达回波信号和相位码信号为例。仿真结果表明,这种方法能在-19db信噪比(雷达回波)和-22db信噪比(相位码信号)下检测信号。     

小波变换在雷达回波信号消噪处理中的应用

分析了雷达回波信号中所含噪声的特点、小波变换的原理,在此基础上着重论述了小波变换应用于雷达回波信号消噪处理的原理和方法,并从仿真试验中验证:将小波变换应用于雷达回波信号的消噪处理,可以极大地改善回波的信噪比,提高目标信号的可检测性.     

基于谐波小波的弱信号提取

谐波小波作为一类小波,存在确定的函数表达式,时频定位准确,算法实现简单.本文基于谐波小波变换,利用其良好的频域盒形谱特性,对多频信号中的弱信号及强噪声中的弱信号检测进行研究,并与原始的纯信号进行比较,模拟结果表明此方法是有效的.     

小波去噪在超声多普勒信号处理中的应用

在超声多普勒流量计的研制过程中,由于多普勒信号属于微弱信号,超声波回波信号的去噪处理这一步是十分必要的。通常采用小波阈值去噪的方法对此信号进行预处理,本文所采用的方法是在小波阈值去噪方法的基础上,利用一种改进的阈值函数,此阈值函数克服了硬阈值函数不连续的不足,继承了软阈值函数的连续性特点,并且解决了软阈值函数中存在的小波系数与分解小波系数之间存在着恒定偏差的缺陷,与此同时,它具有软硬阈值函数不可比拟的灵活性。对实验所获得的超声波回波信号进行去噪,仿真结果表明,采用新的阈值函数去噪能有效抑制在信号奇异点附近产生的Pseudo-Gibbs现象,并且从信噪比增益和均方误差意义上分析看出改进型阈值函数对于超声回波信号的去噪效果均优于传统的软、硬阈值方法。     

基于小波变换相干积累的微弱信号检测

在低信噪比下检测信号的方法倍受关注。本文提出基于小波变换的信号相干积累方法。利用小波变换的子带编码理论，通过在多个子带中进行相干积累。积累后的信号再用周期谱方法进行估计，证明该方法可进一步改善信号的检测能力。文中以脉冲雷达回波信号和相位码信号为例。仿真结果表明，这种方法能在-19db信噪比(雷达回波)和-22db信噪比(相位码信号)下检测信号。     

一种有效的宽带雷达信号压缩算法

针对宽带雷达回波信号采样数据量大、传统小波压缩算法保真度不高的特点,利用小波多层次变换系数之间的关系,提出了基于小波变换的自适应贪婪算法,并将其应用于宽带雷达回波信号数据压缩.将该算法与传统的小波多层次方法在对宽带信号的压缩性能上进行了比较,结果表明,基于小波的自适应贪婪算法对数据压缩保真效果优于传统的小波方法.     

合金弹头超声检测缺陷特征提取方法研究

在对合金弹头内部及近表面缺陷进行超声检测时,由于噪声干扰等原因,使得从超声回波信号中很难识别出缺陷回波的准确位置,进而影响对合金弹头缺陷的准确定位与重构,必须对回波信号进行处理。首先简要论述了合金弹头超声波检测原理和方法,然后针对采集的超声回波信号采用了小波时频分析方法进行缺陷特征提取。实验结果表明：采用小波时频分析方法进行缺陷特征提取能够较准确地判断出合金弹头内部及表面缺陷所存在的位置,为合金弹头的缺陷识别提供了有利的参考。     

基于离散小波变换和复倒谱的音频水印算法

提出了一种新的基于离散小波变换和复倒谱的音频水印算法.将音频信号进行3级小波分解,在第3级上对小波系数加回声,根据不同的水印值选择不同的回声延迟,然后重构音频信号.检测时采用复倒谱变换,实现了水印的盲检测.实验表明,该算法具有很好的透明性和鲁棒性,能抵抗重采样,低通滤波等常见攻击和抖动,随机剪切等同步攻击.     

基于小波分析的脉冲激光回波信号分离方法北大核心CSCD

针对脉冲激光引信易受战场烟尘粒子后向散射回波干扰的问题,提出了一种基于小波分析的激光回波信号分离方法。通过Mie散射理论和蒙特卡洛方法,建立烟尘环境脉冲激光传输与接收理论模型,模拟含有噪声的激光回波信号。在回波信号分离过程中,首先通过基于阈值的小波去噪方法,去除激光回波信号噪声。再采用峰锐化算法提高回波信号的峰分辨率,解决波峰重叠度过高的问题。最后,对锐化后的回波信号进行连续小波变换,得到波峰峰位参数,并根据峰位值求解出最佳高斯拟合波形,得到峰强及峰宽信息。实验结果表明,利用连续小波变换求解出的回波峰位值偏差在7.9%之内,通过高斯函数拟合得到的峰宽值误差小于2.71%,峰强值误差小于1.82%。该方法通过对烟尘环境脉冲激光回波进行解析实现目标反射回波和烟尘后向散射回波的有效分离,可为实际战场环境脉冲激光引信抗烟尘干扰提供理论参考。     

基于小波变换的高光谱激光雷达回波微弱信号处理技术

针对高光谱激光雷达回波信号能量弱导致的波形信息常常淹没在噪声中而难以提取的问题,基于高光谱激光雷达原理验证样机系统采集到的高光谱激光雷达回波信号数据,通过分析小波变换参数选取对信号处理的影响,寻找到一种基于小波变换的高光谱激光雷达回波微弱信号的处理方法,即在sym6小波3层分解下,运用软阈值函数和启发式阈值处理可有效处理高光谱激光雷达回波微弱信号,运用该方法在仅有少量回波样本信号数量情况下,达到高斯拟合在数倍回波样本信号数量情况下的处理效果,降低了提取出波形信息所需要的高光谱激光雷达回波信号探测时间。     

基于改进Morlet小波的超声回波信号处理

粘结复合材料的超声回波检测信号夹杂了大量的噪声,完全淹没了有用的裂纹缺陷信息,基于时域或频域的分析方法难以判断其是否存在缺陷.在对信号作多尺度分析的基础上,改进了Morlet小波,并基于改进Morlet小波对信号进行了各种分析.当取多个尺度参数时,基于改进Morlet小波变换得到的小波系数都包含有缺陷信号的频率成分,这样便解决了多分辨率分析时多尺度小波系数在分析窄频带缺陷信号时的不足.     

基于小波变换的信号滤波在探地雷达中的应用

利用小波变换的时频局域性,提出了一种探地雷达信号处理的滤波方法.在连续小波变换的基础上,同时联合尺度和频率,通过能量分析确定回波信号主要分量所在区间,通过尺度分解和频域滤波剔除干扰分量,在此基础上重构信号,提高了信噪比.并针对不同连续小波基对信号处理的性能进行分析,对比结果表明与雷达发射母波相似的小波基在探地雷达信号处理中更有效.     

激光脉冲弱小回波信号提取方法研究

在激光红外复合制导中,主动激光雷达可以提供探测目标的距离信息,并与红外探测方式实现光电互补,有助于提高复杂战场环境下精确制导的准确率。激光测距时,准确的回波位置检测是确保测距精度的关键。而信噪化是决定精度和作用距离的关键。为了提升脉冲回波信号的信噪比,本文提出了一种结合自相关滤波算法与改进的奇异值分解方法的微弱脉冲提取方法,并分别采用仿真数据和实际采集的脉冲激光回波信号进行去噪实验,实验结果表明,本文所提出的方法能够有效地提升回波信号的信噪比,有助于提高激光测距的精度。     

基于小波包-FHN模型的UWB信号检测

在超宽带冲激无线电信号检测中,针对FHN神经元模型随机共振中检测信噪比受限的问题,研究分析了小波包理论及传统单阈值小波包的缺点,结合新的分段阈值小波包去噪算法,提出一种小波包与FHN神经元模型随机共振联合检测的新方法,并对所提算法的性能进行仿真验证。仿真实验表明,新方法克服了FHN模型的信噪比门限,降低了FHN模型的检测信噪比,改善了FHN模型的检测性能,可有效恢复强噪声背景下的超宽带冲激无线电信号波形。