小波基和噪声对信号奇异性检测性能的影响*

在分析小波变换物理本质和奇异性检测原理的基础上,研究了小波基和白噪声对信号奇异性检测性能的影响。仿真结果表明,对于信号本身的突变性,支撑区较短的小波基具有较好的检测效果,且检测性能一般不受噪声的影响;而对于K阶奇异信号,只有具备K阶或K+1阶消失矩的小波基才能检测出这类信号的奇异性。同时,由于这类信号的奇异性十分微弱,易被噪声扰动,因此难以保证在噪声背景下准确检测信号中的奇异性质。     

基于小波分析的故障系统在旋转机械中的应用

就小波分析技术在旋转机械故障诊断应用中的故障特征提取问题进行了深入研究,提出了基于小波奇异性及小波变换模极大值的故障特征提取方法,通过对故障信号与小波变换的多分辨率方法以及奇异性理论相结合进行研究,发现小波分析便于对信号的总体和局部进行刻画;利用小波变换对信号的分解和重构特性,可有针对性地选取有关频带的信息以及降低噪声干扰,通过对重构信号的频谱分析能更有效地提取裂纹故障的典型特征。结果表明,对于旋转机械的非平稳信号来说,利用小波变换方法进行故障诊断是行之有效的。     

故障信号检测时最佳小波基的选择

介绍了小波变换的基本理论及信号奇异性检测的原理。重点研究了故障信号检测的最佳小波基函数及分解尺度的选择问题,按照小波规则性系数选择小波基,这种方法是基于小波变换系数的大小与小波函数和信号之间的相似程度成正比,即小波变换系数越大,说明此小波与所分析信号相似度越高;反之就越低。仿真实验证明该方法的有效性和可行性。     

信号奇异性检测在输气管线泄漏检测中的应用

对小波变换的基本理论进行了简要的阐述，特别是信号奇异性检测。并以天然气管道泄漏后获得的相关信号为对象。利用小波分析方法来分析信号的奇异性及奇异性位置，从而应用到天然气管线泄漏检测中，仿真实验证明了该方法对管道泄漏诊断的精度，同时也显示出小波在滤波、定位等方面的优越性。     

B样条小波结合阈值技术在图像信号消噪中的应用

利用能检测信号奇异性的B样条小波,对信号实施小波变换,通过多尺度的阈值技术,实现各尺度上小波系数的消噪.后采用小波逆变换,恢复出消噪后的一个原信号的逼近.     

故障信号检测的小波基选择方法

提出了一种用于故障信号奇异性检测的小波基选择方法一按照小波规则性系数选择小波基。这一方法是基于小波变换后的小波系数表示小波函数和信号之间的相似程度．同时信号的规则性系数又和小波变换后的小波系数模值间存在着一定关来。仿真结果表明．这一方法的有效性和可行性。     

小波奇异性分析在煤厚探测信号处理中的应用

小波变换为信号的多尺度瞬态分析提供了较好的方法。本文将小波分析在模极大值处理中的优势应用到煤层厚度探测的信号分析中，根据信号小波变换模极大值和信号奇异性之间的关系，由小波变换模极大值沿尺度变化趋势分析出信号的奇异点，得到反射渡的初始到达时刻，从而计算出煤层的厚度，取得了比较理想的效果。为信号处理提供了一种新颖的方法。     

几种复小波在奇异性检测中效果的比较分析

介绍了信号奇异性检测的基本方法以及奇异性检测与小波变换的关系,基于复小波变换模极大方法检测奇异性的理论,在加性高斯白噪声环境下,分别用几种复小波检测了信号奇异点的位置,估计了信号奇异点的Lipschitz指数,并对实验结果进行了比较分析。     

基于小波变换模极大值的信号奇异性检测

奇异性信号往往带有一些重要信息,小波是奇异性检测的一种有力工具。本文通过小波变换模极大值法对信号的消噪处理和奇异性检测,并对几种常见小波进行不同奇异性信号的检测效果对比,并实际应用于电压骤变信号的分析。     

基于小波奇异性理论的输油管道泄漏检测与定位方法

将小波分析在模极大值处理中的优势应用到管道泄漏检测与定位信号分析中,根据信号小波变换模极大值和信号奇异性之间的关系,由小波变换模极大值沿尺度变化趋势分析出压力信号的突变点,计算出管道泄漏诱发的负压波传播到上下游监测点的时间差,利用负压波定位泄漏的常规公式确定出泄漏点的位置。实验证明,该方法能快速准确地捕捉压力信号突变点,并定位管道泄漏位置。     

信号奇异点的分步检测法

针对两种常见的信号奇异点：脉冲型奇异点和阶跃型奇异点,证明信号的奇异点与信号小波变换的最值有关,如果适当选择小波基函数,那么信号的脉冲奇异点将对应于小波基函数的最值点,而信号的阶跃奇异点将对应于小波基函数的原函数的最值点。据此,设计了一个新的基于小波变换的信号奇异点分步检测法（Hierarchical Singular Point Detection based on Wavelet Transform,HSPDWT）,该方法的特点是根据脉冲奇异点和阶跃奇异点的不同特征分两步从信号中提取奇异点。仿真及真实信号上的实验证明了HSPDWT的可行性和有效性。     

阶跃型奇异点的小波检测

在检测实际系统信号问题上,阶跃型奇异点是一类重要的信号奇异点,针对检测和定位在许多实际问题上都有重要的意义。根据阶跃型奇异点的特征,证明了信号的阶跃奇异点与信号小波变换的最值有关,如果适当选择小波基函数,那么信号的阶跃奇异点将对应于信号小波变换的最值点。据此提出了一个利用小波变换最值的阶跃奇异点检测方法,并给出了小波基选择条件。最后利用上述方法对大量仿真信号及实际音频信号上的阶跃奇异点进行检测,结果表明研究有方法不仅有效可靠,而且具有计算简单,定位准确的特点。     

基于Bayes决策的奇异点检测

针对奇异信号中奇异点的检测和定位问题,提出了一个新的信号奇异点检测方法。根据脉冲奇异点的特点,首先将脉冲奇异点的检测建模为一个分类问题：信号中的脉冲奇异点为一类,非脉冲奇异点为另一类。然后,基于Bayes决策和Neyman-Pearson准则,在限定脉冲奇异点漏检概率的情况下,导出了两类点之间的分界面。据此设计了一个新的脉冲奇异点检测方法--基于Bayes决策的脉冲奇异点检测(BDPSD)方法。模拟及真实信号上的实验结果表明,与基于小波变换的模极大法相比,BDPSD方法在检测质量和定位精度方面都有很大的改善,证明BDPSD是一个有效、可行的信号奇异点检测方法。     

一种基于小波变换的红外导引头信号检测方法

针对某型号红外导引头信号的检测问题,提出了一种基于离散平稳小波变换的微弱脉冲信号检测方法.根据有用脉冲信号与噪声信号在频谱特性上的差异,对导引头信号进行多尺度的离散平稳小波变换,利用分解后得到的低频近似信号逼近信号中的低频噪声来滤出低频噪声的干扰,同时采用阈值去噪的方法处理信号中的白噪声.将该方法应用于仿真信号和真实导引头信号检测,仿真实验结果表明:该方法在有效克服传统离散正交小波变换去噪时容易产生的Gibbs现象的前提下,极大地提高了导引头信号的信噪比,增强了导引头的探测能力.     

一种钢丝绳芯输送带早期故障检测方法

针对传统小波变换分析金属磁记忆信号奇异性时易受噪声干扰的问题,将经验模态分解(EMD)和小波变换(Wavelet)相结合,提出了一种EMD-Wavelet早期故障检测模型。将钢丝绳芯输送带的金属磁记忆信号经过经验模态分解得到本征模函数分量,利用小波变换模极大值法提取信号奇异性特征。实验结果表明,该模型抗干扰能力强,能够较好地反映信号局部特征,可有效判断钢丝绳芯输送带异常应力集中区位置,为早期故障诊断提供依据。     

基于LabVIEW平台小波分析仪的开发与应用

论述了小波变换的一些相关理论及其特性,并采用虚拟仪器技术和小波分析相结合的方法开发了一套基于LabVIEW平台的小波分析仪,并以降噪处理、信号奇异性检测等验证了小波分析仪的实用性和高效性.     

脉搏波信号预处理方法研究

为克服脉搏波信号采集时受到的高频噪声干扰和低频噪声干扰,脉搏波信号的预处理成为心脉信号处理中的关键环节。使用零相位滤波法处理脉搏波信号,改善传统数字滤波器直接滤波的输出失真问题;通过建立评价参数,对去除高频噪声的数字滤波器和小波阈值滤波器的滤波效果进行评价,获得最佳滤波方法;对比常用去基线漂移方法在处理脉搏波信号时的特点,获得最佳去基线漂移算法。使用新研发的脉搏波采集手环采集多名受试者的脉搏波原始信息,将采集到的信号按上述方法去噪和去基线漂移后,实现脉搏波信号的预处理过程。实验结果表明,采用sym4小波基、固定阈值、软阈值函数等小波阈值去噪方法去除高频噪声并使用三次样条插值拟合曲线去除基线漂移后,所获得的脉搏波信号平滑无毛刺,每个周期起始点和终点都在同一水平基线上,满足后续脉搏波信号的医学分析和疾病诊断需要。     

基于MATLAB的奇异信号检测中小波基选择研究

小波分析是近年来发展起来的一门新的数学理论和方法，在图像处理、特征提取及数据压缩等领域都有着广泛的应用。该文介绍了小波变换及其用于信号奇异性检测的基本原理，重点研究了信号奇异性检测中小波基(又称母小波)及尺度的选择问题，提出了规则性系数相似法，即根据相似性，可以用平滑的小波，即规则性系数大的小波表示平滑的函数；用不平滑的小波，即规则性系数小的小波表示非平滑的函数。同时针对天然气管道泄漏检测这一具体的工程实例，采用该方法对管道发生微小泄漏时所产生的缓变信号进行了分析，仿真实验验证了该方法的有效性和适用性。