基于EEMD和小波的爆破振动信号去噪

针对爆破振动信号去噪的问题,提出基于EEMD(ensemble empirical mode decomposition,集成经验模态分解)和小波变换结合的去噪方法。首先,采用EEMD将爆破振动信号分解成若干个IMF分量,然后利用自相关函数选择主要包含噪声的分量,再利用基于无偏估计的小波阈值去噪方法分别对含噪声分量进行去噪,最后,将去噪得到的分量之和与剩余分量相加,得到最终的消噪信号。该方法兼具了小波去噪以及EEMD去噪的优点,使得去噪后的信号信噪比更高,有用信息保留更完备,为爆破振动信号的去噪提供了一条新的途径。     

基于MIC和MPA-KELM的脱硫出口SO2浓度预测

建立脱硫出口SO₂浓度预测模型是实现脱硫系统经济运行的基础。针对这一问题,提出了基于最大信息系数(MIC)的变量选择方法和基于海洋捕食算法(MPA)优化核极限学习机(KELM)的脱硫出口SO₂浓度预测模型。首先,采用机理分析法筛选影响出口SO₂浓度的变量,提出循环浆液综合流量表达方法,便于描述浆液循环泵组合的影响特性;在此基础上,通过基于最大信息系数的变量选择算法确定模型输入变量;运用MPA对KELM的正则系数C和核参数S进行寻优,建立MPA-KELM的出口SO₂浓度预测模型;最后,利用电厂运行数据进行仿真实验。实验结果表明,所建立出口SO₂浓度预测模型的均方误差、平均绝对百分比误差分别为1.236 66 mg/m³和4.987 6%,预测精度高,能够为脱硫系统出口SO₂的现场优化控制提供技术支持。     

紫外吸收光谱法在线测量SO3的实验研究

基于紫外吸收光谱法对SO₃的在线测量进行了实验研究,搭建了SO3气体发生系统。为提高检测精度,探究了去除测量过程中的各种干扰因素。SO₃与SO₂的特征吸收波段重叠严重,通过合理选择特征吸收波段和光谱反演策略最大程度地去除SO₂对SO₃测量的影响。研究中采用标准曲线法结合单波长法、双波长法和积分光谱法建立了标准曲线。结果表明:积分光谱法的测量误差最小,可优先应用于SO3排放的在线光谱计量分析。     

果蝇优化小波阈值超声检测信号去噪

由于材料结构的复杂性,超声检测回波信号往往存在很多干扰噪声。针对钢制结构中平底孔的超声检测信号传统小波去噪方法中小波阈值难确定的问题,结合小波良好时频特性和果蝇的全局优化能力,提出基于果蝇算法(FOA)优化小波阈值函数的超声检测信号去噪方法。对原始信号叠加5d B高斯白噪声,通过测试最大信噪比改善量获得最佳小波基和分解层数,采用sym5小波对超声检测信号进行6层分解后,利用果蝇算法对小波阈值进行参数优化,对比传统4种阈值确定方法,提高小波阈值的精度。验证结果表明:该方法对超声检测信号去噪后信噪比、均方根误差和相关性等参数具有满意的效果,去噪效果明显。     

基于Shannon熵的自适应小波包阈值函数去噪算法研究

小波包去噪算法的关键问题在于对信号进行去噪时,如何有效地消除噪声且尽可能地保留原始信号的小波包系数。传统阈值函数由于无可调节参数,其去噪形式固定,无法根据小波包分解系数的噪声成分自适应地进行调整,去噪效果有待提升。据此,将Shannon信息熵作为调节参数引入小波包阈值函数中,提出一种基于Shannon熵的自适应小波包阈值去噪算法,对信号进行小波包分解并计算最大分解尺度小波包系数的Shannon熵值,依据该值对阈值函数进行调整,以实现在强噪声背景下对小波包系数进行大尺度的收缩,而在弱噪声背景下实现阈值收缩的平滑过渡。采用该方法对仿真信号与轴承振动实验信号进行去噪分析,并与其它小波包阈值去噪算法相对比,结果表明该方法去噪效果更好且在滤除噪声的同时有效地保留了信号的原始特征。     

小波阈值去噪法在超声信号处理中的应用研究

研究了小波阈值去噪方法在超声信号处理中的应用.在对用超声方法测得的信号进行去噪处理的过程中,探索了不同的小波基和阈值选取准则对阈值去噪结果的影响.通过对去噪信号的图形以及统计特性的分析和比较,选用Sym小波系中的Sym8小波和“Minimaxi”阈值选取准则对测得的信号进行去噪处理.实验结果表明：小波阈值去噪方法在超声检测去噪中能够取得较好的效果.     

EEMD在爆破振动信号去噪中的应用

针对小波类去噪方法存在基函数的选择,同时未摆脱Fourier变换为基础带来的缺陷、EMD去噪存在模式混叠的问题,将EEMD去噪引入到爆破振动信号处理领域.首先利用仿真试验验证了EEMD克服了EMD的固有缺陷,然后分别利用小波、EMD、EEMD对数值微分所获取的加速度时程曲线进行低通去噪处理,对比结果表明:EEMD不仅具...     

基于集合经验模态分解的MEMS矢量水听器联合去噪算法

针对MEMS矢量水听器的噪声去除问题,将集合经验模态分解(EEMD)、小波阈值去噪(WT)和奇异谱分析(SSA)相结合,提出了一种联合EEMD-WT-SSA去噪算法.该算法首先将含噪信号分解为一系列固有模态函数(IMF),然后,用连续均方误差准则(CMSE)对高频和低频进行区分,对高频信号进行小波阈值去噪,再和低频信号...     

改进EEMD方法及混沌降噪应用研究EI北大核心CSCD

在总体平均经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)降噪过程中,对本征模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF)的有效处理一直是影响降噪效果的关键。为此,提出一种基于改进EEMD的去噪方法。基于"3σ"法则和奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)提取第一个IMF分量中有用信号细节。利用连续均方误差准则对剩余IMF分量进行高低频区分,分别使用SVD和S-G算法提取高低频分量的有用信号,可以有效避免了高频部分有用信号的流失,同时剔除低频分量中的部分噪声,克服了EEMD去噪时IMFs难以有效处理的不足。为了验证该方法的有效性,进行了数字仿真与双势阱混沌振动试验,结果表明,该方法的降噪效果优于小波加权和EEMD去噪方法。     

低速行驶地铁轨道振动信号小波去噪参数研究

针对地铁低速行驶时的轨道振动信号,分析小波去噪参数的选取对去噪效果的影响。以北京某地铁站附近的隧道断面的轨道铅垂向振动加速度信号为例,对轨道振动信号进行小波分解、阈值去噪和重构。以信噪比作为去噪质量评价指标,采用Kruskal-Wallis非参数检验方法分析小波系、小波阶数、小波分解层数和阈值的选取对去噪效果的影响。基于信噪比最大化原则,确定地铁低速行驶时轨道振动信号的最优小波去噪参数。结果表明：显著性水平0.05下,小波系、小波阶数的选取对地铁轨道振动信号小波去噪效果没有显著影响,不同的小波分解层数、阈值对地铁轨道振动信号小波去噪效果的影响不全相同;以SymletsA小波系的4阶小波为去噪小波基,经过3层小波分解,基于无偏似然估计阈值和软阈值函数进行小波去噪后的信号获得最大的信噪比,去噪后的振动信号保留了原始信号的峰值特征,同时信号曲线的光滑性有了显著改善。     

Low Concentration Monitoring of Exhaust Gases Using a UV-Based Optical Sensor

The development of an ultra-violet (UV) differential optical absorption spectroscopy (DOAS) fibre-optic sensor for the monitoring of vehicle exhaust gases is described in this paper. Experimental results describing the operation of this sensor with NO₂, SO₂ , and NO are shown. These experimental results are compared with existing published spectroscopic absorption measurements. It is shown that the minimum detectable concentration of NO₂ is 1 ppm, SO ₂ is 1 ppm, and NO is 26 ppm. The sensor was found to have a low susceptibility to interference between the detection of these gases     

SO2 SCRUBBING BY ULTRAFINE CA(OH)2 AEROSOL

The objective of the present study was to generate submicrometer calcium hydroxide aerosols and to investigate the effectiveness of such aerosols in sulfur capture. The effectiveness of SO₂ removal by Ca(OH)₂ aerosol has been investigated in an isothermal reactor. Ca(OH) ₂ aerosol was generated by a novel fluidizer system in which submicrometer-sized powders were entrained in gases. SO₂ was added to this aerosol to a concentration of 2000 ppm. The aerosol-SO₂ mixture was heated to 550°C-750°C in an isothermal tube reactor. The SO₂ removal efficiency, which varied from 20% to 70%, was determined to be a function of the aerosol concentration, reactor temperature and residence time. The fraction of aerosol reacted was not affected strongly by the aerosol concentration. The reaction kinetics were determined from the experimental data using a simple analytical model in which the rate is first order in both SO₂ and calcium hydroxide aerosol concentrations.     

基于Na3Zr2Si2PO12固体电解质的非平衡态SO2传感器

基于Na₃Zr₂Si₂PO₁₂(NASICON)固体电解质, 分别以Na₂SO₄-BaSO₄混合盐和NaRe(SO₄)₂复盐为敏感电极材料制备了片式SO₂非平衡态气体传感器。结果表明, 该类型传感器的输出电动势与SO₂气体浓度的对数呈良好的线性关系, 在低温260℃具有最佳性能, 灵敏度分别达到了160 mV/decade和136 mV/decade。传感器在不同浓度的SO₂气体中的交流阻抗谱测试结果显示, 气体在敏感电极的三相界面处电化学反应的活性随着气体浓度的增大而增强, 结合敏感电极结构, 对该类敏感电极的机理进行了分析。由于NASICON具有良好的低温钠离子导电性, 可以大幅降低传感器的工作温度; 由于Na₂SO₄-BaSO₄混合盐和NaRe(SO₄)₂敏感材料具有更好的化学稳定性, 制备的传感器具有良好的可重复性和稳定性。基于非平衡态设计的传感器, 具有结构简单和成本低的优点。以上特性为该传感器在SO₂气体在环境监测方面的应用提供了可能。     

基于四元数小波混合统计模型的图像去噪

图像的去噪和压缩一直是图像处理的经典问题,传统的方法中很难将二者同时兼顾。四元数小波变换是实小波、四元数理论及二维希尔伯特变换相结合的产物,是一种新的多尺度分析图像处理工具。图像经四元数小波变换后,其小波系数不仅在尺度内具有相关性,而且在尺度间也具有一定的相关性。文中提出一种混合统计模型,该模型包括尺度间的二元非高斯分布模型和尺度内的广义高斯分布模型,然后运用最小均方误差（MMSE）估计从噪声图中的小波系数恢复原图的系数,从而达到去除图像的噪声的目的。仿真实验表明,论文方法不仅可以获得信噪比上的提高、视觉上达到明显的去噪效果,而且取得了较高的压缩比。     

离子色谱法同时测定福州大气PM2.5中无机阴离子和有机酸的研究

本文利用离子色谱法对福州市2015-2016年大气PM_2.5样品中4种无机阴离子(F^-、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-)和5种水溶性有机物(WSOC)(甲酸、乙酸、乙二酸、丁二酸、戊二酸)进行同步测定,结果表明,无机阴离子曲线相关系数大于0.999,有机酸相关系数大于0.994,检出限范围(0.7-25.7)ng/m³,精密度范围(0.3-7.9)%,回收率范围(84.0-116)%,方法性能满足测试要求。SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-为主要的水溶性无机阴离子,3种离子浓度之和占PM2.5质量浓度的32.6%。5种水溶性有机酸WSOC的浓度均值范围为(0.031-0.308)μg/m³,总和占PM2.5质量浓度的1.6%,其中乙二酸的含量相对最高。总体而言,PM2.5中水溶性无机离子和有机酸浓度的季节变化表现为春、冬季高,夏、秋季低的特点。NO₃^-、乙二酸在夏季表现出不同的浓度特征可能与物质的性质和夏季高温强辐射天气有关。乙二酸与SO42-、NH4+、NO3-有较强的线性相关性,初步推断其主要来源为光化学反应而形成的二次污染物。     

Single-Walled Carbon Nanotubes as a Chemical Sensor for SO2 Detection

Single-walled carbon nanotubes (SWNTs) are Introduced as a chemical sensor for the detection of sulfur dioxide (SO₂) molecules. For a single bundle of SWNTs, current-voltage (I-V) curves were measured for a series of different temperatures under adsorption of SO₂ molecules. The I-V characteristics for a "MAT"-type thin film SWNTs, with respect to the amount of SO₂ adsorbed, were measured at room temperature and compared directly with O₂ adsorption. The change in current upon the adsorption of SO₂ is distinctly higher than that of O₂, and is also reversible for adsorption and successive evacuation. Thus, the results strongly suggested that a thin film of SWNTs can be used as a chemical sensor in the nanometer scale devices.     

基于EEMD-ICA的脑电去噪算法研究

脑电信号(EEG)是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层的反映,但采集到的脑电信号一般都含有大量噪声.为了保留有效信息同时消除尽可能多的噪声,提出通过构造虚拟通道将集合经验模态分解与独立成分分析相结合的脑电信号去噪方法.首先,对脑电信号进行EEMD分解得到固有模态函数(IMF)分量,根据相关性准则筛选含噪声成分多的IMF分...