基于形态学与小波变换的信号自适应去噪算法

针对常规的ECG（electrocardiogram）信号去噪算法存在的缺陷,提出了一种基于形态学与小波变换的自适应综合去噪算法。该算法利用形态学滤波器去除基线漂移信号,用小波滤波器去除高频干扰信号,并将这两部分所得到的心电噪声分量作为自适应滤波器的参考输入信号,对ECG信号进行自适应滤波处理,最后得到去噪后的ECG信号。实验表明,本算法是一种有效的去噪算法。     

小波消噪和ICA在语音信号分离中的应用

为了消除语音信号分离中仍存在的部分混叠声音,提出一种基于小波消噪和独立分量分析（ICA）结合的信号分离方法。该方法将小波变换和独立分量分析结合,利用小波变换的去噪作用,滤除原始语音信号中的噪声后作为ICA的输入信号,采用FastICA算法在小波域进行独立分量分析,对输入信号实施分离。实验结果表明,该方法大大调高了传统独立分量分析对语音信号的分离效果。     

基于小波变换的信号去噪的应用研究

文章指出了小波变换去噪方法与一般意义下去噪方法的不同,讨论了小波变换算法的优越性,进而提出了利用小波算法对含噪信号进行逐层分析与重构,将原始信号分解为不同频带,滤除不需要的频带,最后用Mallat重建算法得到去噪后的信号,既有效地滤除了信号噪声,又保留了信号的突变性。大量的实验结果和进一步的分析表明,该技术应用在动力系统的去噪研究中将更加有利于系统的稳定运行。     

基于改进多尺度主元分析的故障监测

针对工业过程数据的非平稳性、含噪声以及随机性等特点,提出一种改进多尺度主元分析方法用于过程故障监测。首先利用小波阈值去噪的方法,消除原始过程数据中的大部分高频随机噪声,使得数据不受噪声的影响,然后利用小波分解将去噪后的数据分解成逼近系数和细节系数,分别在各个尺度上建立主元分析模型,对各个尺度小波系数消噪并重构得到综合尺度的故障监测模型。将该算法应用于田纳西伊士曼(Tennessee Eastman)过程中进行验证,仿真结果表明,与传统PCA以及MSPCA方法相比,改进的算法减少了误报率和漏报率,提高了过程监测的准确性。     

组合方法在脑电信号消噪中的仿真研究

研究脑电信号消噪问题.脑电信号存在非平稳性且包括大量的噪声,传统的消噪算法不能很好消除脑电信号中的噪声,从而影响后继的脑电信号处理和分析.为了更好的消除脑电信号噪声,提出一种小波变换与自适应滤波相结合的脑电信号组合消噪方法.该方法首先对含噪的脑电信号进行白化处理,然后采用小波分解和重构含噪较大的信号,将重构后的信号作为自适应滤波器的输入,进行自适应滤波消噪处理.仿真结果表明,组合去噪方法能有效去除脑电信号中的噪声干扰.     

一种基于听觉特性的自适应小波语音增强方法

提出一种基于人类听觉特性的自适应小波滤波算法。该方法用听觉感知小波变换对含噪语音信号进行小波分解,这样可以保证对信号频率和幅值的听觉特性,将经听觉感知小波变换所分离出来的噪声成分作为自适应滤波器的输入。通过采用递推最小二乘算法从而实现信噪分离的最佳滤波,以保证去除信号中的相关噪声。结果表明,该方法能实现非平稳信号在同频段对噪声成分和有用信号的最佳估计,提高了语音的清晰度和可懂度。     

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。     

基于排列熵的振动信号小波包阈值去噪研究

工程实践中的振动信号往往存在噪声干扰而导致信号特征信息无法显露,传统小波包软、硬阈值函数去噪形式固定,无法依据信号小波包分解系数的噪声干扰情况进行调整.据此,提出一种新的介于软、硬阈值函数之间的改进小波包阈值函数,并将排列熵作为信号含噪情况表征参数引入阈值函数中.对信号小波包系数进行排列熵计算,并依据该值对阈值函数进行自适应调整,使得新的阈值函数能够对含噪较多的小波包系数进行大尺度收缩而对含实际信号特征较多的小波包系数尽可能地保留,从而达到最佳的去噪效果.对滚动轴承振动实验信号的去噪分析,并与其他方法进行对比,验证了该方法的有效性与优越性.     

一种基于参数自整定的小波去噪算法研究北大核心CSCD

小波阈值去噪法因其算法简单、计算量小而广泛应用于信号去噪,提高了数据处理的精度和效率。为解决传统小波阈值去噪法中阈值函数连续性差或原始小波系数与估计的小波系数存在恒定偏差的问题,提出了一种基于参数自整定阈值函数的改进小波去噪算法。该方法采用指数平滑逼近对小波系数进行阈值处理,通过参数的自整定使其阈值函数能够很快逼近硬阈值函数曲线,并具有较好的连续性和更佳的阈值估计小波系数,从而使改进后的小波去噪算法具有更好的去噪效果。仿真实验结果表明:相比于传统的硬、软阈值去噪方法,改进后的小波去噪算法的去噪效果更优。     

基于自适应仿生小波变换的语音增强方法

分析自适应滤波和小波滤波的原理与方法,提出一种基于自适应仿生小波变换的语音增强方法.该方法首先用仿生小波变换对含噪语音信号进行小波分解,这样可以保证对信号频率和幅值的听觉特性,然后将经仿生小波变换所分离出来的噪声成分作为自适应滤波器的输入.通过选用自适应滤波器的最小二乘算法(RLS)从而实现信噪分离的最佳滤波,以保证去除信号中的相关噪声.实验结果表明,该方法对语音信号有显著的增强效果,能实现语音信号在同频段对噪声成分和有用信号的最佳估计.     

基于小波变换和数据融合技术的图像降噪方法

提出了一种基于小波变换和数据融合技术的图像降噪的方法．此方法对同一原始图像信号不同噪声的多源图像分别进行小波分解，在图像分解的高频域内，对小波系数进行阈值处理后，再进行数据融合处理，根据“多数原则”选择重要小波系数．在低频域内，新的逼近系数则通过对多幅图像的逼近系数直接进行加权平均得到．然后利用重要小波系数和逼近系数进行小波反变换，即可得到融合后的图像．实验结果表明：此方法既可以有效地降低噪声，又可以较好地保持图像细节．     

基于数据融合及小波变换的医学超声图像去噪方法

医学超声图像固有的斑纹噪声,极大地降低了超声图像的质量,严重影响了对病灶的识别。经典的去噪方法在抑制斑纹噪声时丢失了图像中大量的细节和微弱的边缘信息。本文提出一种基于数据融合的小波变换去噪算法,首先对医学超声图像进行对数变换,将乘性噪声变成加性噪声,然后对同一原始信号含噪声的两幅同源图像分别进行小波分解,对两幅图像中小波系数的低频分量作加权融合;对水平、垂直与对角方向高频分量取两幅图像中各尺度下对应小波系数绝对值较大者各自分别融合,使高频分量中信号得以最大限度地保留,最后,经小波逆变换和指数变换得到去噪后图像。该方法在去除噪声同时能够有效保持边缘信息,较好地改善去噪后图像的视觉效果,取得了良好的效果。     

基于μ律拟合的小波自适应阈值去噪算法

针对小波阈值去噪法,硬阈值函数处理后信号易产生振荡,软阈值函数处理后信号的失真大等问题,提出了一种基于μ律拟合的新阈值函数。针对语音信号和噪声在不同小波尺度下具有不同的奇异性,即语音信号的小波变换系数的模值随尺度的增加而增加;噪声的小波变换系数的模值随尺度的增大而减小,提出了一种自适应阈值。实验表明,经新算法增强后语音的清晰度和可懂度有了明显的提高。     

基于小波和自适应滤波的ECG基线漂移校正

为校正ECG信号的基线漂移,提出小波变换和自适应滤波相结合的方法。利用小波变换对原始ECG信号进行分解,将得到的高频分量作为参考信号输入,采用基于幂函数的最小均方算法（P—LMS）进行自适应滤噪处理。通过与传统的归一化最小均方算法（NLMS）进行对比,验证该算法的准确性。仿真实验和MIT-BIH数据库中的实际数据检验结果表明,基于幂函数的最小均方算法和小波变换相结合的方法能够有效校正基线漂移,并较好地保持心电信号的几何特征。     

Wavelet domain-based video noise reduction using temporal discrete cosine transform and hierarchically adapted thresholding

A novel spatio-temporal filter for video denoising, which operates entirely in the wavelet domain, is proposed. For effective noise reduction, the spatial and temporal redundancies that exist in the wavelet domain representation of a video signal are exploited. First, a 2D discrete wavelet transform is applied to the input noisy frames. This is followed by a discrete cosine transform (DCT), which is applied to the temporal subband coefficients to minimise the redundancy among the consecutive frames. The DCT transformed, noise-free coefficients in the different wavelet domain subbands for the original image sequence are modelled using a prior having a generalised Gaussian distribution. On the basis of this prior, filtering of the noisy wavelet coefficients in each subband is carried out using a new, low-complexity wavelet shrinkage method, which utilises the correlation that exists between subsequent resolution levels. Experimental results show that the proposed scheme outperforms several state-of-the-art spatio-temporal filters in terms of both the peak signal-to-noise ratio and the visual quality     

基于正交小波变换的心冲击图自适应去噪方法

研究了心冲击图的正交小波变换最小均方自适应去噪;阐述了基于正交小波变换的最小均方自适应去噪原理;利用径向高斯核函数对心冲击图进行自适应时频联合分析,得到了中心频率并确定了小波分解尺度;提出了通过选择小波基函数和输入信号长度确定自适应滤波器阶数的方法;从矩阵角度给出了算法的实现步骤,并分析了正交小波变换提高最小均方算法收敛速度的原因.实验结果表明,正交小波变换最小均方算法使自适应去噪后的心冲击图更快达到稳态,随心动周期的变化趋势更加明显.比较去噪前后心冲击图的功率谱密度可知,正交小波变换最小均方算法在保留心冲击图特征的同时自适应地去除了其中的时变噪声,获得了良好的去噪效果.     

基于小波变换和管道滤波的红外空中小目标检测

针对空中远距离红外小目标检测的实际问题,提出了一种基于小波变换和管道滤波的检测算法。该方法利用小波变换的优良性质,通过分析噪声系数、背景边缘系数和目标系数在尺度间的不同特性,计算各个信号在尺度间的相关系数并归一化。按照自适应阈值法对噪声和背景边缘系数进行抑制,进而通过反变换得到抑制背景增强目标的图像。结合目标面积信息选择适当阈值,对重构图像进行分割生成单帧检测结果。基于目标运动的连续性和噪声的随机性,通过分别设置目标检测和位置变化门限,利用改进管道滤波完成小目标检测过程。试验结果表明,提出的算法能够准确地检测目标,相对于通常的小目标检测算法,该算法在背景抑制方面具有一定的优势,能够获得相对较高的信噪比。     

高压水射流靶物反射声信号的特征提取方法

为了提高利用高压水射流靶物反射声信号识别靶物材质的效率,针对地雷探测过程常见的地雷、石块、砖块和木块4种靶物,采用不同的特征提取方法来识别靶物材质。在分析Mel频率倒谱系数及小波包变换倒谱系数基本原理的基础上,结合靶物反射声信号的特点,提出了一种基于Mel频率倒谱和小波包变换倒谱特征融合的特征提取方法:利用小波包变换将原始靶物反射声信号划分为若干子频段,选取其中一个子频段作为低频和高频的划分层;低频部分提取Mel频率倒谱系数作为特征值,高频部分则提取小波包变换倒谱系数作为特征值,将2组特征值线性合并为一组新的特征向量,用于靶物材质的识别。采用最小二乘支持向量机建立多分类模型,验证基于单一特征和基于特征融合的特征提取方法的识别率。实验结果表明,在取得低频与高频的最佳划分层时,基于特征融合的特征提取方法的平均识别率达到82.812 5%,较单一的利用Mel频率倒谱系数或小波包变换倒谱系数作为特征向量时的平均识别率分别提高了10.312 5%和7.812 5%。