基于独立分量和扩展通道的振动信号降噪方法

针对ICA降噪技术中引入噪声通道的局限性,采取以扩展通道替代虚拟噪声通道的方法,将ICA的思想引入到结构同测点多通道振动信号处理中.叙述了ICA原理,FastICA算法的实现及其运用于振动信号降噪的思路,通过对实验梁同测点两通道振动信号的处理,并引入自相关函数和FFT谱衡量降噪效果,结果表明,采用扩展通道运用ICA进行结构振动信号降噪的可行性.     

基于WT-SVD的汽车噪声抑制方法仿真

为了有效抑制汽车智能导航接收过程中音频信号里的汽车噪声,提出了一种基于小波变换和奇异值分解结合的双层滤波降噪方法,实现了对含有汽车噪声的接收信号信噪比的提高.先利用小波变换针对带噪音频进行滤波,然后对滤波后的带噪音频进行奇异值分解降噪.在此过程中针对含噪语音过长而无法直接进行奇异值分解,采用了分段处理方法;同时,为解决有效秩分离阶数确定的问题,使用奇异值方差法确定分离阶数.仿真实验结果表明,该方法简单易行,比传统音频降噪方法的增强性能更强,具有更好的效果和应用价值.     

平移不变与系数放大小波变换图像消噪方法

平移不变量小波变换在图像降噪中的应用,主要通过阈值方法来有效的降低图像的噪声,但它的结果中会出现诸如伪吉布斯现象之类的情况.为消除此类情况,将平移不变量小波变换引入到小波图像降噪中,并结合阈值方法进行消噪处理,同时在阈值处理前对分解后的高频与低频系数进行适当放大,从而形成平移不变量与系数放大法的有机结合.经仿真实验,证明这种方法比一般的图像消噪方法有很大改进,特别是图像的均方误差有很大的降低,提高了信噪比.     

基于LMD-SVD的微震信号降噪方法研究

作为一种3维、实时的监测手段,微震监测通过分析岩体破裂产生的微震信号,评估工程岩体的稳定性,为工程建设和人员安全提供预警。然而,工程现场情况复杂,采集微震信号时通常会混入一定程度的噪声,影响后续微震信号的分析工作。针对这一问题,提出一种基于局部均值分解（local mean decomposition,LMD）和奇异值分解（singular value decomposition,SVD）的LMD-SVD联合降噪法以降低噪声干扰。该方法首先使用LMD分解,获得一系列由高频到低频分布的乘积函数（product functions,PF）;通过计算原始信号与各个PF分量之间的相关系数,确定含噪信号与有效信号之间的分界位置,将分界分量之前的分量剔除,实现初步降噪。然后,针对LMD分解结果中的残留噪声,使用SVD法,以加权能量贡献率（percent of contribution to total energy,PCTE）作为奇异值阶数的确定方法,对分界PF分量进行降噪处理,实现二次滤波。通过上述处理,最终实现微震信号降噪。在仿真实验中,对于同一带噪的Ricker子波,分别使用经验模态分解（empirical mode decomposition, EMD）、LMD、LMD-SVD这3种方法进行降噪处理。其降噪前后信号的信噪比、波形图及频谱图对比结果表明LMD-SVD是一种更好的降噪方法。此外,对于白鹤滩水电站左岸地下厂房的微震监测系统所采集的信号,运用LMD-SVD对含噪微震信号进行降噪处理,表明本文方法能够有效地去除微震信号中的高频噪声,为后续微震分析工作提供帮助。     

基于LMD–SVD的微震信号降噪方法研究

作为一种3维、实时的监测手段,微震监测通过分析岩体破裂产生的微震信号,评估工程岩体的稳定性,为工程建设和人员安全提供预警。然而,工程现场情况复杂,采集微震信号时通常会混入一定程度的噪声,影响后续微震信号的分析工作。针对这一问题,提出一种基于局部均值分解(local mean decomposition,LMD)和奇异值分解(singular value decomposition,SVD)的LMD–SVD联合降噪法以降低噪声干扰。该方法首先使用LMD分解,获得一系列由高频到低频分布的乘积函数(product functions,PF);通过计算原始信号与各个PF分量之间的相关系数,确定含噪信号与有效信号之间的分界位置,将分界分量之前的分量剔除,实现初步降噪。然后,针对LMD分解结果中的残留噪声,使用SVD法,以加权能量贡献率(percent of contribution to total energy,PCTE)作为奇异值阶数的确定方法,对分界PF分量进行降噪处理,实现二次滤波。通过上述处理,最终实现微震信号降噪。在仿真实验中,对于同一带噪的Ricker子波,分别使用经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)、LMD、LMD–SVD这3种方法进行降噪处理。其降噪前后信号的信噪比、波形图及频谱图对比结果表明LMD–SVD是一种更好的降噪方法。此外,对于白鹤滩水电站左岸地下厂房的微震监测系统所采集的信号,运用LMD–SVD对含噪微震信号进行降噪处理,表明本文方法能够有效地去除微震信号中的高频噪声,为后续微震分析工作提供帮助。     

基于Teager能量算子和EEMD的滚动轴承故障诊断方法

针对应用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)方法难以提取强噪声背景下滚动轴承微弱故障特征的问题,提出了将最小熵反褶积(minimum entropy deconvolution,MED)和小波阈值去噪与EEMD相结合的改进方法.先采用MED对滚动轴承振动信号降噪,增强冲击特征;然后利用基于EEMD的小波阈值去噪方法处理降噪后信号得到一组固有模态分量(intrinsic mode function,IMF),并依据相关系数准则剔除虚假分量;对重构后信号进行Teager能量算子解调分析,提取其微弱故障特征.通过仿真信号和实验台信号验证了该改进方法的有效性.     

平移不变与系数放大小波变换图像消噪方法

平移不变量小波变换在图像降噪中的应用，主要通过阈值方法来有效的降低图像的噪声，但它的结果中会出现诸如伪吉布斯现象之类的情况。为消除此类情况，将平移不变量小波变换引入到小波图像降噪中，并结合阈值方法进行消噪处理，同时在阈值处理前对分解后的高频与低频系数进行适当放大，从而形成平移不变量与系数放大法的有机结合。经仿真实验，证明这种方法比一般的图像消噪方法有很大改进，特别是图像的均方误差有很大的降低，提高了信噪比。     

改进的EEMD算法及其在多项流检测中的应用

针对应用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)方法难以提取强噪声背景下滚动轴承微弱故障特征的问题,提出了将最小熵反褶积(minimum entropy deconvolution,MED)和小波阈值去噪与EEMD相结合的改进方法. 先采用MED对滚动轴承振动信号降噪,增强冲击特征;然后利用基于EEMD的小波阈值去噪方法处理降噪后信号得到一组固有模态分量(intrinsic mode function,IMF),并依据相关系数准则剔除虚假分量;对重构后信号进行Teager能量算子解调分析,提取其微弱故障特征. 通过仿真信号和实验台信号验证了该改进方法的有效性.

     

基于CEEMDAN-改进小波阈值的水工结构振动信号联合降噪方法

针对水工结构在泄流激励作用下动力响应信号被噪声淹没的实际问题,提出一种基于自适应噪声的完整集成经验模态分解(CEEMDAN)和改进小波阈值函数联合降噪的方法。对水工结构振动信号先进行CEEMDAN分解,将信号分解成一系列固有模态(IMF)分量,运用自相关函数和互相关系数剔除无效IMF分量,实现振动信号的初次降噪;再利用改进小波阈值函数对含有主要振动信息的IMF分量进行降噪处理,实现含噪信号的二次降噪;最后,将包含主要结构振动信息的IMF分量和残量进行信号重构,得到降噪后的振动信号。通过数值仿真分析,发现CEEMDAN-改进小波阈值联合降噪后信号(10%噪声水平)的信噪比从20.21提升到23.54,均方根误差从0.19降低到0.09,验证了联合降噪具有更高的信噪比和更低的均方根误差,更为接近纯净信号。结合国内某水电站导墙实测数据,运用该方法进行降噪分析,结果表明该方法具有较好的降噪性能和应用前景,可为水工结构流激振动安全诊断提供有效依据。     

主动噪声控制汽车消声器研究

主动噪声控制研究虽然比较多,但大多数集中在频率成分比较单一的设备上。由于发动机噪声的频率成分比较复杂,如果采用主动降噪技术不能适时采集到源噪声信号,就达不到理想的降噪效果。文章尝试采用由无限脉冲滤波器组成的多通道控制策略,从理论上解决源噪声信号采集问题,其实质效果还有待于后续实验验证。     

基于EEMD和ICA方法的驾驶室内噪声源时频分析

为有效控制工程机械驾驶室内噪声,利用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition, EEMD)后的本征模函数作为稳定独立成分分析(independent component analysis, ICA)算法中的多个虚拟通道,提出了基于EEMD和ICA相结合的驾驶室内噪声盲源分离方法。通过分析仿真信号验证了EEMD-ICA方法研究复杂非平稳信号可行。结合相干分析、时频分析方法研究推土机驾驶室内噪声特性。结果表明,柴油机的1／2阶、1阶转动频率是驾驶室内相关零部件的振动辐射噪声的主要激励来源,柴油机的燃烧噪声也是室内噪声的来源。通过相干分析与时频分析相结合的技术可较准确实现噪声源定位,结合测试对象的相关常识可实现对噪声类型判别、噪声传入途径等复杂的问题进行研究,为进一步实现驾驶室内噪声治理、故障诊断,提供经济实用的分析手段。     

装甲车辆内部主动噪声控制系统的设计及仿真研究

针对装甲车辆内部存在着较高的低频噪声，提出了一种自适应主动噪声控制系统的设计方案，在此基础上，利用FLMS算法对系统的运行情况进行了仿真，结果表明，运用此设计方案，能取得比较满意的降噪效果。     

家庭影院音响性能测试分析系统开发

针对使用声音测量设备对家庭影院音响系统检测时噪声信号多的问题,建立了一种音响性能分析系统.首先利用振动计测量音响产生的振动信号,然后用数据采集卡采集该振动信号和函数发生器发出的标准信号,最后由软件进行信号分析,完成对音响性能的检测.该系统以振动计、任意函数发生器、NI数据采集卡、计算机为主要硬件平台,用LabVIEW图形化编程语言编写仪器控制、数据采集、数据存储、信号分析等软件程序,实现了多通道信号的实时数据采集、在线监测、数据存储、信号分析等功能.实验结果表明该系统能准确测量音响的振动频率、幅值大小,并对音响的振动信号进行频率校准、功率谱分析、相关性分析以及频响函数分析等;该系统测量精度高、实时性好,测量所得信号噪声小,测量分析结果能反应音响的基本性能.该系统组建简单方便,适合家庭影院音响系统的性能测试.     

有源声屏障对地铁轮轨噪声的消减性能

为降低轮轨噪声对地面沿线的危害,在临近地铁线路的位置布设有源声屏障,使噪声的低频段和高频段可分别被有源消声系统和声屏障显著消减,为了科学指导有源声屏障的设计,研究由次级源参数变化所导致的声场变化规律.基于边界元理论,建立考虑了列车、声屏障、轨道的半自由场模型,将计算结果同北京地铁13号线实测信息进行对比验证,进而在模型...     

一种通用的音频周期性噪声抑制器

对采用RC串并联选频电路组成通用音频周期性噪声抑制器进行了研究．介绍了其电路组成、参数设计、仿真结果和实用效果．其主要特点是抑制频率可调，可用于抑制各种音频放大电路中的周期性噪声．     

水下排气降噪装置设计及其降噪特性

为了降低水下排气过程中难以衰减的中低频气泡噪声和边界噪声,从排气噪声特性和机理出发,设计由排气层、挡板层和纱网层组成的水下排气降噪装置. 装置结合多小孔低速排气、噪声隔绝和两相接触面积增加等降噪方法,将高速排气气流转化为低速气泡流,有效降低水下排气噪声. 实验结果表明：装置在实验流量范围内可以有效降低水下排气噪声,全频段噪声降低7.5 dB,其中噪声低频段（10~250 Hz）能量占比最大降低18.7%,极大缓解了噪声能量在低频段的富集;装置的排气层起主要降噪作用,其与挡板层组合而成的装置具有最好的、最稳定的低频降噪效果.     

管道噪声有源控制的声学特性研究Ⅱ实验部分

为验证在噪声有源控制系统作用下管道初级源与次级源之间驻波场的声场特性,在所设计的自适应有源消声实验系统上进行了低频段的单频消声实验,当各频率点分别取得了最大的消声效果后,采用驻波分离法对噪声有源控制系统作用下管道的声学特性进行了测试分析.实验结果验证:当达到最大消声效果时,在初级源与次级源之间驻波场声反射系数的模接近于1,从管道上游传播过来的声能量大部分被反射回去.     

汽车减振降噪控制技术的研究

从汽车噪声的产生机理入手,分析了噪声传播的途径,从主动控制与被动控制两方面对汽车减振降噪技术进行了研究,介绍了实际应用的降噪方法.     

具有内外置天线切换功能的新型双射频低噪放大电路的设计

介绍了一种工作于GPS的L₁、L₂频段和GLONASS的G₁、G₂频段,并具有内外置天线切换功能的新型双射频低噪放大电路,其中改进了低噪放大电路的结构,明显提高了其带外抑制量,使其具有更好的抗干扰能力,并采用了新型的内外置天线切换电路,解决了外置天线接口对内置天线信号的影响问题.仿真结果表明,该新型双射频低噪放大电路具有较低的噪声系数、较高的增益平坦度和带外抑制能力,并且稳定性很好.制作了该电路的印制板,并对其进行调试和测试,其主要技术参数的测试结果与仿真结果比较符合,从而验证了该新型双射频低噪放大电路所具有的良好特性,而且所制作的电路样品结构紧凑、占用PCB板面积较小,非常适合于手持式高精度定位接收机.     

用小波变换的方法降低机车信号噪声干扰

介绍了一种在铁路机车信号传输过程中,用小波变换的方法降低噪声干扰和提高信号通道信号信噪比的方法,即用小波变换具有低熵性、多分辨率、去相关性和选基灵活性的特点,综合作为特征提取和低通滤波功能的手段,对机车信号和噪声干扰信号同时进行低通滤波和高通滤波,其低频系数主要反映信号信息,高频系数主要反映噪声和信号的细节信息.对非平稳机车含噪信号进行多层小波分析,对每层高频分解系数进行阈值处理后再合成,作为有效达到滤除噪声和保留信号高频信息的手段,对其进行了仿真分析.