光纤陀螺全频域小波阈值降噪技术

为了有效地去除光纤陀螺信号中的分形噪声,提出了全频域小波多尺度阈值降噪方法。从分形信号的分数微分形式出发,建立了分形信号与高斯白噪声之间的联系,结合小波分析的高阶消失矩特性,实现了分形信号在小波空间的去相关。当分形信号被具有高阶消失矩的小波分解后,其在小波域具有白噪声的特点,可以采用阈值处理的方法予以去除。同时,根据陀螺信号噪声的宽频带特点,对小波分解的低频近似系数和高频细节系数进行阈值处理,有效地抑制了噪声成分。光纤陀螺信号的降噪实例表明:相比传统的小波阈值降噪方法、卡尔曼滤波方法和滑动平均滤波方法,该方法具有较好的降噪效果。     

基于变分模态分解的自适应滤波降噪方法

为了提高分析信号的信噪比,本文提出了一种基于变分模态分解的变步长归一化最小均方自适应滤波降噪方法.该方法对原信号进行变分模态分解并区分信号分量和噪声分量,再对噪声分量进行间隙阈值降噪处理并将其作为参考信号输入自适应滤波器,通过自适应算法迭代处理得到降噪后的信号分量,并通过重构算法得到最终降噪后的信号.本文还在变分模态分解的基础上使用小波阈值降噪和间隙阈值降噪方法按不同方案进行降噪处理并得到最佳算法,将其与所提算法进行对比.实验结果表明,本文所提自适应滤波降噪方法的降噪效果比阈值降噪最佳方法效果更好.     

心电信号降噪小波函数选取的定量研究

为了定量地评估不同小波函数对心电（ECG）信号的降噪效果,建立了含噪声的ECG模型作为实验标准信号,采用正交小波变换和不同阈值方法来对该标准信号进行高频噪声消除实验,通过信噪比参数结合波形形态来衡量降噪效果。实验表明,当降噪后信噪比接近标准信号信噪比时,降噪效果最佳,得到既能保证信号失真度小又具有较高信噪比的降噪方案和适用于ECG信号小波分解和重构的小波函数,最后通过MIT-BIH数据库数据验证了利用该研究结果能够有效地消除ECG信号中的高频噪声。     

基于VDM和小波阈值的语音降噪方法研究

针对带噪声的语音信号,提出了基于变分模态分解（VMD）和小波阈值相结合的去噪方法。首先,采用VMD对带噪声道信号进行分解,从而得到分解后的固有模态（IMFs）信号;然后,引入T检验对各IMFs分量进行低频和高频区分,对其中的高频分量用小波阈值进行噪声滤除;最后,对将低频IMFs分量和滤波后的高频IMFs分量进行重构,从而得到降噪后的具有较高信噪比的语音信号。通过实验验证,本方法与EMD和小波阈值联合算法相比,具有更好的去噪性能,具有一定的实用价值。     

利用改进邻域小波系数处理FBG传感信号

阈值和阈值函数的选取是小波去噪的关键.经小波分解变换后,低频部分包含大量的有用信号,而噪声分布于整个小波域内的高频部分,其中包含少数有用信号的细节信息.采用固定阈值和阈值函数处理时会造成高频部分的有用信号细节信息丢失.基于邻域小波变换将分解层数引入阈值和阈值函数中,使用动态阈值和阈值函数处理不同分解层数下的小波系数,来保留不同层数下的细节信息.仿真结果表明所提方法的信噪比和信噪比增益最大,且均方差最小,相关系数逼近于1,原始信号与重构信号相似度得到提高,改善了去噪效果.     

一种小波阈值降噪改进算法

基于Stein的无偏估计原理的自适应小波降噪阈值选择(rigrsure)算法,利用小波变换分解低信噪比下的Block信号,使用rigrsure算法获得重构后的低频信号和各层细节信号小波降噪阈值,提出了一种改进降噪算法,对Block信号降噪,通过仿真取得良好的降躁降噪效果。     

基于小波变换的呼吸音降噪新方法研究

为了对临床采集的含噪声呼吸音信号进行降噪,探讨了基于小波多分辨率分解和重构的两种方法:基于小波的自适应阈值(AWT)降噪方法和基于平稳-非平稳滤波技术(ST-NST)降噪方法。AWT将呼吸音作为噪声先行去除,通过参数调解,对采集信号每一层高频小波系数自适应的进行阈值量化;ST-NST通过平稳-非平稳滤波技术将呼吸音和心音分离到两个空间,分别通过重构两个空间的小波系数,重构出呼吸音。通过对标准信号及对临床采集呼吸音提取实验,ST-NST对正常人支气管呼吸音降噪、AWT对哮喘病人哮鸣音降噪分别都有很好的效果。以上两种方法,具有较强的实用价值,可以得到高信噪比的呼吸音信号,为后续呼吸音特征提取和分类提供了基础。     

基于优化SVD和平稳小波的复合降噪方法

通过分析奇异值分解(SVD)和小波阈值两种降噪方法的特点,提出了基于优化奇异值分解和平稳小波的复合降噪方法。方法采用统计学习理论的结构风险最小化原则优化确定矩阵有效秩,解决奇异值分解降噪特征值选取困难的问题。针对传统二进离散小波忽略尺度噪声且在奇异点存在振荡效应的不足,运用改进的平稳小波降噪方法对奇异值分解降噪后的信号进行精细处理。通过在不同信噪比条件下与传统离散二进小波进行降噪对比试验,证明了方法的有效性和优越性。     

变分模态分解联合改进小波阈值函数的PPG降噪算法

针对PPG信号采集过程中存在大量混合噪声的问题,提出一种变分模态分解（VMD）改进小波阈值降噪的降噪算法。首先通过傅里叶变换得到脉搏波信号频域信息,确定分解个数和主频率;然后利用变分模态分解算法将含噪声的PPG信号分解为一系列固有模态分量,分解过后确定各分量的中心频率,并筛选有效固有模态分量;最后利用改进后的小波阈值函数对残余噪声进行降噪处理,避免了软阈值的恒定偏差,又保证了阈值函数的连续性,降噪后的信号与原始信号相关系数均值为0.934 7,比变分模态分解方法重构信号提升了7.1%。与其他降噪算法相比,信噪比分别提高了5.77 dB、5.38 dB、4.5 dB,均方根误差分别降低了26.1%、16.8%、7.4%。实验结果表明,通过理论计算、数值模拟和应用研究验证了所提方法的有效性和优越性,在滤波效果和信号保真度之间取得了很好的平衡。     

小波分析在信号降噪中的应用

针对信号检测中经常存在的噪声污染问题,利用小波分解之后可以在各个层次选择阈值,对噪声成分进行抑制,手段更加灵活。本文介绍了小波变换的一般理论以及在信号降噪中的应用,分析了被噪声污染后的信号的特性;利用MATLAB软件进行了信号降噪的模拟仿真实验并在降噪光滑性和相似性两个方面体现出小波变换的优势。本文分别使用了不同类型的小波和相同类型小波下不同阈值对信号进行了降噪.仿真结果表明小波变换具有良好降噪的效果。     

自适应小波包分解门限去噪新算法

提出了自适应小波包分解门限去噪的新方法。该方法自适应地对信号进行小波包分解,根据小波包子域的信噪比自适应选取去噪门限,并判定是否对该子域的信号进一步分解。与传统方法不同,新方法只需对不同尺度的部分概貌信号和细节信号根据该子域的信噪比大小进行分解,去噪后的信号按分解的逆过程进行重构。仿真结果表明,该方法相比于传统的小波去噪方法计算量有所降低,且去噪后的信号更接近真实的原始不含噪信号。     

一种新的信号去噪方法及在激光信号中的应用

小波去噪是信号去噪的主要方法之一,目前的研究主要集中于如何选取阈值使去噪达到较好的效果,其中Donoho的阈值方法应用广泛.与传统双通道小波变换相比,三通道小波变换具有很多优势.基于这一理论,结合非参数自适应估计,推导出了一种适用于三通道小波域的自适应的信号去噪方法.实验证明,与三通道小波域中基于Donoho方法的去噪相比,该方法可以更好地保护细节以及提高重建信号的信噪比,在激光超声信号处理中也表现出良好的性能.     

基于小波和灰度形态学的红外图像增强方法

针对红外图像对比度差、信噪比低的特点,提出了一种基于小波变换和灰度形态学的红外图像对比度增强的算法,对红外图像进行小波分解后,利用灰度形态学对低频系数进行对比度增强,同时计算局部阈值,并利用确定的阈值对小波系数进行去噪处理,最后重构得到去噪后的增强图像。实验结果表明,本文算法有效的提高了目标的对比度,同时突出了目标的细节信息,算法在性能优于传统的中值滤波与直方图均衡法相结合、维纳滤波与灰度变换法相结合的对比度增强算法。     

A new de-noising method based on 3-band wavelet and nonparametric adaptive estimation

Wavelet de-noising has been well known as an important method of signal de-noising. Recently,most of the research efforts about wavelet de-noising focus on how to select the threshold,where Donoho method is applied widely. Compared with traditional 2-band wavelet,3-band wavelet has advantages in many aspects. According to this theory,an adaptive signal de-noising method in 3-band wavelet domain based on nonparametric adaptive estimation is proposed. The experimental results show that in 3-band wavelet domain,the proposed method represents better characteristics than Donoho method in protecting detail and improving the signal-to-noise ratio of reconstruction signal.     

基于小波的信号去噪分析

由实际应用可得,作为一种新的多辨认分析方法的小波变换,由于具有多分辨特征和时频局部性,可同时进行频域和时域分析,所以特别适用于进行非平稳信号的处理。首先介绍了小波分析的信号去噪原理,其次接着阐述了4种去噪算法：小波分解与重构去噪方法、模极大值检测法、阈值法及平移不变量小波去噪法。对于叠加了高斯白噪声的仿真信号,分别将上述的4种方法用于去噪处理,并通过仿真过程不同及图形差异对几种方法进行比较。     

基于改进小波阈值法处理MEMS陀螺信号噪声

小波具有多分辨率分析特性,利用小波阈值去噪可以有效地处理MEMS陀螺信号的噪声.针对常用阈值小波去噪方法的不足,提出了一种改进的小波阈值方法.详细介绍了该方法的原理与实现过程,并将其应用到MEMS陀螺信号处理过程中.使用db4小波,应用不同的阈值函数对MEMS陀螺信号进行4尺度分解.仿真实验分析比较表明,改进的小波阈值方法可以有效地剔除信号中的噪声,抑制了MEMS陀螺仪的随机漂移;与现有的阈值方法相比,信噪比提高了18.3%.     

基于小波包变换的信号去噪方法研究

信号去噪在信息学科领域一直是研究的重点之一。传统的信号去噪方法局限在频域范围内,无法表述信号的时域局部性质。而小波变换是一种信号的时频分析,利用小波方法去噪是小波分析应用于实际工程的一个重要方面。介绍了小波包降噪原理及方法,并通过仿真研究与目前的小波去噪方法进行对比,仿真结果证明了该方法去噪的有效性。     

基于小波域的红外图像序列噪声分析与去噪

由于相同的去噪方法对不同噪声类型的去噪效果不一样,采用基于小波域的图像噪声类型识别方法,利用小波高频子带系数的直方图识别了图像的两类主要噪声：高斯噪声和椒盐噪声.对红外图像系列的噪声进行了分析,长波红外图像主要受到高斯噪声干扰,中波红外图像主要受到椒盐噪声干扰.提出了一种改进的小波全局阈值去噪方法.仿真实验表明,该方法较传统方法的PSNR提高了2~3 dB,处理速度较快.     

基于伪中值滤波和小波变换的红外图像增强方法

针对红外图像对比度差、信噪比低的特点,提出一种基于伪中值滤波和小波变换的红外弱小目标增强的算法。图像首先经过伪中值滤波滤除部分噪声,然后进行小波变换得到小波系数,对小于阈值的系数利用基于临近系数保留法进行滤波,防止小目标误判为噪声被滤除,对于大于阈值的系数进行非线性增强,最后重构得到去噪后的增强图像。实验结果表明,本文算法有效地滤除了噪声,提高了图像的对比度,更符合人眼视觉特性。     

瑞利BOTDA系统小波降噪新方法

基于瑞利散射的布里渊光时域分析系统(BOTDA)因为单端入射的特性而有广泛的应用前景.研究了应用提升小波变换对传感信号进行降噪,与传统小波变换相比,提升小波变换结构简单,运算速度快,易于硬件实现.分别利用累加平均法、传统小波变换和提升小波变换对瑞利BOTDA系统传感信号进行降噪,通过信噪比、均方误差和计算时间对三种方法的降噪效果进行比较.结果表明,累加平均法将信噪比提高了约14 dB,传统小波变换将信噪比提高了约18 dB,计算速度是累加平均法的3.26倍.提升小波变换将信噪比提高了约19 dB,计算时间仅为传统小波变换的约60％.结果表明,提升小波变换适用于瑞利BOTDA系统实时降噪处理.