基于模极大值的宽带雷达信号去噪方法

经典Mallat小波模极大值降噪法因其程序复杂度高、计算量大难以满足宽带雷达信号处理的性能要求.在模极大值降噪算法的基本思想上,提出基于“路径”的模极大值降噪算法,并利用改进的自适应阀值估计对模极大值序列进行预处理及利用分段多项式插值对模极大值序列进行快速重构.选用LFM信号为宽带雷达发射信号,对目标回波高分辨率像进行模极大值降噪处理.Maltab仿真结果表明,改进后的模极大值降噪算法具有良好的去噪性能,有效提高宽带雷达回波信号的信噪比,且能保留目标大部分特征信息.     

负荷预测中基于小波分析的伪负荷数据的处理

论述了小波分解与重构法和非线性小波变换阈值法两种小波去噪方法。论述了一种应用于短期负荷预测中的伪数据处理方法:首先,利用小波变换将负荷序列投影到不同的尺度上;然后,在不同的尺度域分别计算模极大值,并根据负荷以天为周期波动的特性对模极大值进行处理;最后,通过小波重构得到去除伪数据的负荷序列。对实际负荷数据的计算表明了该方法的有效性。     

基于小波分析的脑电信号处理

为去除脑电信号采集过程中存在的噪声信号,提出了基于小波阈值去噪的脑电信号去噪。以小波阈值降噪为基础,首先利用db4小波对脑电信号进行5尺度分解,然后采用软、硬阈值与小波重构的算法进行去噪。通过对MIT脑电数据库中的脑电信号进行仿真,结果表明,采用软阈值方法有效去除了噪声,提高了脑电信号的信噪比。     

自适应小波阈值去噪方法

针对未知含噪信号的小波去噪理论,提出了一种新的阈值方程,并基于斯坦恩无偏估计(SURE)优化算法和阈值方程寻找最优门限值,以确保去噪后的信号是对未知原信号的最优估计。同时,注意到使用正交小波去噪,容易在信号奇异点处产生Gibbs振荡。为解决该问题,在信号分解和重构时使用了平稳小波变换算法。最后,应用以上方法与基于SURE的正交小波去噪方法对2种含噪信号进行去噪分析,结果令人满意。     

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。     

二次谐波信号降噪方法的研究

在近红外区域，利用波长调制光谱技术进行气体浓度检测时，光学元件以及电子器件的噪声会影响二次谐波信号的信噪比。为了抑制噪声，提出一种基于经验模态分解、去趋势波动分析和小波自适应阈值的复合降噪算法。该算法针对传统经验模态分解降噪算法中存在的有用信号缺失的问题，利用去趋势波动分析优化对于信息主导本征模函数的筛选，将筛选出的信息主导本征模函数进行信号重构，再用小波自适应阈值算法提高降噪精度。将提出的算法与经典的降噪算法进行对比评估，提出的算法降噪后的二次谐波信号与原二次谐波信号的互相关系数为99.9018%，均方根误差为0.0087%。通过对实验中实际得到的二次谐波信号进行去噪，结果表明提出的算法去噪效果明显，能够保留有用的信息点。     

基于小波分析的心电信号去噪算法研究

心电信号在临床诊断上有非常重要的作用,但由于容易受到噪声干扰,采集的心电信号中通常包含很强噪声,为了有效去除噪声干扰,该文提出了一种基于自适应阈值的小波模极大值算法来进行信号去噪.关键点是在每个分解尺度上自适应的选取合适的阈值,用来对小波变换系数的模极大值点进行筛选,以去除噪声极值点.该文采用MIT/BIH数据库中的数据对算法进行仿真验证,结果表明该算法有更好的去噪效果,同时心电信号能被很好的保留.     

基于小波分析的脉搏波信号处理

对脉搏波信号进行分析之前,对信号的去噪非常重要,本论文利用Mallat算法对脉搏波信号进行多分辨分析和去噪,分别对阈值法、平移不变量法、模极大值法的降噪原理进行分析,通过大量实验对比,比较了它们在处理脉搏波信号方面的优缺点。通过对一段含噪脉搏波信号降噪,得到了满意的去噪效果。     

重构小波系数的分段三次样条播值新算法

利用小波变换模极大值原理对信号去噪之后,如何由保留下来的模极大值点恢复出满意的重构信号,是一个重要课题。本文首先分析模极大值与小波系数之间的内在关系,提出了模极大值实际上是小波系数在特定意义下的离散采样;然后给出了一种对模极大值进行预处理的方法,由此得到了一组新的伪模极大值序列;利用这组伪模极大值序列,提出了一种新的重构小波系数的分段三次样条播值（ＰＣＳＩ）新算法,该算法程序简单,易实现,克服了交替投影（ＡＰ）法计算量大、程序复杂等缺点;最后给出一个应用实例,实验结果表明,与经典的交替投影法相比,本文提出的ＰＣＳＩ算法可获得更高的重构信号信噪比增益和更小的相对均方误差,它是一种实际、有效的算法。     

重构小波系数的分段三次样条插值新算法

利用小波变换模极大值原理对信号去噪之后,如何由保留下来的模极大值点恢复出满意的重构信号,是一个重要课题.本文首先分析模极大值与小波系数之间的内在关系,提出了模极大值实际上是小波系数在特定意义下的离散采样;然后给出了一种对模极大值进行预处理的方法,由此得到了一组新的伪模极大值序列;利用这组伪模极大值序列,提出了一种新的重构小波系数的分段三次样条插值(PCSI)新算法,该算法程序简单,易实现,克服了交替投影(AP)法计算量大、程序复杂等缺点;最后给出一个应用实例,实验结果表明,与经典的交替投影法相比,本文提出的PCSI算法可获得更高的重构信号信噪比增益和更小的相对均方误差,它是一种实际、有效的算法.     

Genetic algorithm and wavelet hybrid scheme for ECG signal denoising

This paper introduces an effective hybrid scheme for the denoising of electrocardiogram (ECG) signals corrupted by non-stationary noises using genetic algorithm (GA) and wavelet transform (WT). We first applied a wavelet denoising in noise reduction of multi-channel high resolution ECG signals. In particular, the influence of the selection of wavelet function and the choice of decomposition level on efficiency of denoising process was considered. Selection of a suitable wavelet denoising parameters is critical for the success of ECG signal filtration in wavelet domain. Therefore, in our noise elimination method the genetic algorithm has been used to select the optimal wavelet denoising parameters which lead to maximize the filtration performance. The efficiency performance of our scheme is evaluated using percentage root mean square difference (PRD) and signal to noise ratio (SNR). The experimental results show that the introduced hybrid scheme using GA has obtain better performance than the other reported wavelet thresholding algorithms as well as the quality of the denoising ECG signal is more suitable for the clinical diagnosis.     

Efficient image denoising method based on a new adaptive wavelet packet thresholding function

This paper proposes a statistically optimum adaptive wavelet packet (WP) thresholding function for image denoising based on the generalized Gaussian distribution. It applies computationally efficient multilevel WP decomposition to noisy images to obtain the best tree or optimal wavelet basis, utilizing Shannon entropy. It selects an adaptive threshold value which is level and subband dependent based on analyzing the statistical parameters of subband coefficients. In the utilized thresholding function, which is based on a maximum a posteriori estimate, the modified version of dominant coefficients was estimated by optimal linear interpolation between each coefficient and the mean value of the corresponding subband. Experimental results, on several test images under different noise intensity conditions, show that the proposed algorithm, called OLI-Shrink, yields better peak signal noise ratio and superior visual image quality-measured by universal image quality index-compared to standard denoising methods, especially in the presence of high noise intensity. It also outperforms some of the best state-of-the-art wavelet-based denoising techniques.     

改进的小波域阈值滤波算法用于音频信号处理

在对音频信号进行去噪处理时,要应用具有时频转换分析能力的小波变换。在Donoho提出的小波域阈值算法的基础上,针对选取阈值时并未考虑分解尺度造成滤波效果差这一缺点,提出了一种基于分解尺度来确定阈值并根据相邻高频系数图的比较来确定最优分解尺度的改进算法。经过实际信号的仿真表明,改进后的算法可以有效地去除噪声干扰,在信噪比上也明显优于原算法。     

一种新的小波消噪阈值的估计方法

小波多尺度分解是一种有效的信号去噪方法，对于非平稳信号的消噪，主要是选取合适的小波及每层小波系数的阈值。基于传统的阈值去噪方法，在分析研究了它们的优缺点之后，本着改进滤波效果，提高去噪质量的目的，提出了一种改进方案。该改进方案克服了传统阈值去噪方法的缺陷，并适用于进一步的自适应滤波的需求，仿真试验证实了该改进方案的有效性和优越性。     

基于离散正交小波变换的红外图像去噪方法

提出红外图像去噪方法，将小波变换与广义交叉确认原理相结合，在噪声方差未知的前提下，只利用红外图像的输入数据就可以确定所要求的渐近最优阈值。对红外图像进行离散正交小波变换后，分别对各个分解层的高频子带利用所提出的方法进行迭代去噪，使各个高频子带分别收敛于其最大信噪比。实验结果表明，该方法在有效地去除噪声的同时，能较好地保持红外图像的细节信息。算法在性能指标和视觉质量上均优于Donoho提出的小波阈值去噪方法、Johnstone提出经过调整的小波阈值法和传统的中值滤波法。     

遗传算法优化小波阈值对水质光谱数据的去噪研究

针对紫外-可见光谱法水质检测系统易受到仪器本身和外界环境的噪声干扰, 所测得的光谱数据存在大量系 统和杂散光噪声的问题, 在对紫外-可见光谱法水质检测系统的噪声源分析的基础上提出将遗传算法应用于小波阈值 优化的去噪方法, 并与小波软阈值、 SG 平滑和中值滤波方法进行了对比。为评价去噪效果, 对同一浓度的邻苯二甲 酸氢钾标液的紫外-可见光谱数据进行去噪实验。在采用遗传算法选取小波最优阈值对标液进行去噪处理的同时, 还 采用传统小波软阈值去噪、 SG 平滑和中值滤波去噪作为对比。为验证该算法的实际可行性, 进一步用这四种方法对 某地排水沟和某污水处理厂排水口的实际水样光谱进行去噪处理。实验结果表明: 基于遗传算法的小波阈值去噪效 果良好, 相较于传统的小波软阈值去噪、 SG 平滑和中值滤波的方法, 信噪比分别提高了 2.2994、 5.7066、 2.6155 dB, 均方根误差分别减小了 0.0028、 0.0087、 0.0033, 峰值信噪比分别提高了 2.0837、 5.2569、 2.7375 dB。基于遗传算法 的小波阈值去噪算法不仅抑制了光谱数据中的噪声, 同时也提高了系统精度, 为紫外-可见光谱法水质光谱去噪处理提 供了一种新的解决办法。     

混沌信号的自适应阈值同步挤压小波变换消噪

针对同步挤压小波变换（SST）消噪过程中仅使用单一阈值的不足,对SST消噪时的幅度阈值进行了改进,提出了一种基于SST分层阈值的混沌信号消噪方法.首先,根据信号和噪声经SST分解后系数的分布模型,推导SST混沌去噪时幅度阈值权系数的均方误差计算公式;进而,根据均方误差最小准则,计算幅度阈值权系数的最优取值;最后,根据最优阈值权系数和噪声标准差,确定SST混沌去噪时的分层阈值.利用模拟混沌信号和实测月太阳黑子信号对所提方法进行了实验分析,实验结果表明,本文方法可较好地滤除混沌信号中的噪声,同时原始信号的内在混沌特性也能得到较大程度的恢复.与小波阈值法和集合经验模态分解（EEMD）消噪法相比,可获得更好的消噪效果.     

An Improved Wavelet Denoising Algorithm for Wideband Radar Targets Detection

A novel denoising technique based on wavelet transform modulus maxima (WTMM) is proposed for processing wideband radar spread targets detection signal in a clutter environment. Combined with the improved adaptive Bayes–Shrink threshold and Lipschitz exponents, we propose the path pruned approach at each scale terms as full-scale to split the signal. The estimation of WTMM over each scale has been optimized, thus, the signal and the noise can be split effectively. Additionally, to improve the computational efficiency, a fast method based on a piecewise polynomial interpolation algorithm is applied for the split signal reconstruction. Statistical results are quite promising and perform better than the conventional denoising algorithms: compared with the classical WTMM algorithm, the improved WTMM full-scale denoising algorithm not only increases the signal-to-noise (SNR) ratio by over 10 % but also reduces the processing time by 88 % and reduces the root-mean-square-error (RMSE) by over 35 %. More generally, the proposed algorithm has better performance than that of several typical algorithms in its denoising quality and singularity detection.     

双模噪声背景下自适应小波阈值去噪

在分析双模噪声模型统计特性的基础上提出自适应小波阈值算法。新算法中设计改进的阈值函数和控制函数,克服了传统硬、软阈值法的不足,并且自适应得到最佳控制因子。该算法对加入双模噪声的信号进行闭环反馈处理：小波分解、阈值量化处理、小波逆变换重构信号、控制函数寻优。Matlab 2012 a仿真结果表明,该算法相对于传统硬、软阈值法,去噪图形曲线清晰、光滑、连续性好,信噪比分别提高9 dB和4 dB。在双模噪声背景下,自适应小波阈值去噪有效、可行,拓展了小波阈值算法的应用。     

基于双域分解的图像增强算法

为解决图像增强中对比度提高与噪声抑制的矛盾,本文提出了一种基于双域分解的图像增强算法,同步实现图像对比度提高与噪声抑制.文中详述了空域分解、分层图像空域增强与变换域降噪、分层图像合成三个主要环节的原理、方法.首先,高斯滤波器将图像分解为基础层和细节层,实现对比度提高与噪声抑制的解耦合;其次,带校正功能的单尺度Retinex和硬阈值收缩的非下采样剪切波降噪算法同步实现基础层的增强和细节层的降噪;最后,分层图像合成、灰度数值延展和微分算子强化,实现合成图像的灰度延展与细节加强,确保增强图像的颜色均匀、细节突出.实验表明,本文算法提高图像对比度和抑制噪声的性能优于其他九种算法.