3σ准则在小波消噪中的应用

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。笔者讨论了小波消噪的机理 ,并提出一种新的取阈值方法。对于含噪声的非平稳信号 ,信号的慢变化部分主要体现在小波分解的低频系数中 ,而信号的突变部分和噪声主要反映在各层的高频分解系数中 ,利用电子测量中的 3σ准则 ,可有效地将信号突变部分和噪声区分出来 ,从而在消除噪声的同时保留信号的突变部分。

3σ规则和μ律阈值法在心音信号去噪中的应用

讨论小波包阈值法去噪的机理,提出基于小波包变换的3σ规则和μ律阈值法在心音信号预处理中的方法,该方法保留小波包变换去噪的优势,能够有效地突出心音的特征部分,在心杂音信号去噪中有较好的效果。实验结果表明,该方法在去除干扰和心杂音上有着一定的优势,在心音信号检测中有重要的应用价值。

基于白化检验和3σ准则的小波阈值去噪算法

基于小波变换的阈值去噪法是去除数字信号中白噪声的有效算法。其中,分解层数、门限阈值以及阈值函数的选取是关键。本文分析了白噪声和有用信号的小波变换系数的特点,在此基础上提出了一种分解层数的自适应确定方法以及一种基于3σ准则的各层小波空间阈值的选取方法,并结合硬阈值和软阈值方法各自的优缺点,提出了一种改进的小波系数阈值估计的模型。仿真结果表明,该方法具有较好的去噪效果,尤其适用于强噪声背景下弱信号的检测。

相关法动平衡校正中的3σ准则误差处理方法

在影响系数动平衡方。法中,校正的关键在于振动幅值和相位的准确提取。为了达到更好的动平衡效果,在传统的互相关函数法提取振动信号幅值和相位的基础上,利用3σ统计处理方法,对互相关函数法进行改进,更准确的提取出了振动信号的幅值和相位信息。用改进的方法进行刚性转子影响系数双面动平衡实验,达到了很好的平衡效果。

LabVIEW数据处理中3σ准则的应用

对多次重复测量得到的数据进行分析处理时,适当地应用3σ准则,可以有效地判别并剔除粗大误差。采用了常用的统计判别3σ准则,并以电子称量虚拟仪器系统为例,论述了在LabVIEW程序中如何使用3σ准则来进行粗大误差的判别和剔除。实际应用表明,系统运行稳定可靠,可使得最终得到的测量结果更真实、更准确,适合在易产生粗大误差的测试环境中采用。

基于模糊算法与3σ法则的比例遥控系统研究

为实现水田作业机械的遥控操作,设计了1套基于模糊控制算法与3σ法则的水田作业机械比例遥控驾驶系统.该系统运用3σ法则,通过无线数据收发模块精确传输模拟量与开关量控制信息,接收处理模块运用模糊算法控制设备.田间试验结果表明,设计的系统无线数据传输稳定,模拟量数据输出平滑,具备良好的实时响应效果和鲁棒性,能满足水田作业机械的遥控要求.

基于CS5532的水分测定仪称重模块设计

物质的水分含量是决定物质物理、化学、生物特性的重要指标,其准确测定具有重要意义。现有的水分测定仪称重结果的测量精度和实时性往往难以同时满足要求。为此,设计了一种基于CS5532的水分测定仪称重模块,阐述了称重传感器的工作原理,给出了称重模块的硬件电路设计,并详细描述了称重数据的预处理策略及其实现方法。实验结果表明:基于该模块的水分测定仪测定结果响应快、实时性好,称重精度为1 mg,水分测量误差不大于0.1%,响应时间小于0.4 s,稳定时间不大于5 s。

3σ准则应用对结构疲劳损伤评价的影响分析

工程研究中经常要应用3σ准则来实现随机振动过程的时域、频域转换。文章应用疲劳损伤分析的频域方法,讨论了3σ准则的应用对于振动疲劳损伤累积评价结果的影响。应用满足Rayleigh分布的窄带模型及其4种典型的修正方法分析疲劳影响因子,数值模拟结果表明,3σ截断后的疲劳损伤累积仅占全部疲劳损伤累积的约70%(取m=6),与材料疲劳参数m有关,且基于窄带模型的疲劳影响因子分析方法具有一定程度的通用性。

基于“3σ”准则的汽车驱动桥壳可靠度有限元分析与优化

运用Patran和Hypermesh软件建立了某重型商用汽车驱动桥壳的有限元模型,在详细分析接触等效应力和法向接触应力的基础上,得到了驱动桥壳和半轴套管的安全配合过盈量区间。在此基础上,依据优先配合原则,对桥壳的配合尺寸公差重新做了设计,并根据3σ准则,对过盈配合公差改进前后的配合可靠度进行了计算,计算结果表明,公差改进后过盈量的分布密度服从正态分布且可靠度有比较明显的改善。

3σ准则在心电信号小波消噪处理中的应用

以离散平稳小波变换的心电信号噪声去除方法为基础,根据噪声的不同来源及其频带分布特点,对变换后的细节信号采用不同的阈值去噪方案。并提出一种基于3σ准则原理的阈值选取方法。经MIT/BIH国际标准数据库中验证,试验表明,该方法行之有效。

基于可变滑动窗口与3σ准则的脉冲星信号去噪算法

针对地面接收射电观测脉冲星信号较弱、信噪比较低的问题,提出了基于可变滑动窗口与两层3σ准则的信号去噪算法。该算法引入可变滑动窗口,对信号进行分步连续处理,同时在筛选噪声时使用两层3σ准则算法,解决了噪声遗漏及过度去噪问题。为证明算法可靠性与实用性,利用佳木斯66 m观测站实测数据进行算法验证,针对J1939+2134与J1744—1134脉冲星的实测数据进行分析处理。结果表明,该算法能够对脉冲星数据进行有效去噪,普遍提高信噪比约10dB。

基于经验模式分解处理局部放电数据的自适应直接阈值算法

根据局部放电信号的特征,将经验模式分解(EMD)应用于局部放电信号分析中,提出了处理局部放电数据的自适应直接阈值(ADT)算法。首先,将基于EMD的时空滤波方法应用于局部放电数据的预处理中。与传统滤波方法相比,该方法无需预定义滤波器系数,而且能够充分保留原始信号本身所固有的非平稳特征。其次,为了最大限度的抑制噪声干扰,进而提出了ADT算法。该方法不存在小波方法中的小波基选取问题,以多分辨率的EMD为基础,结合3σ准则自适应地确定分解尺度和阈值,是一种完全的数据驱动型方法,具有较好的自适应能力和综合处理性能。仿真数据和试验数据的处理结果表明了该方法的有效性。

改进的EEMD去噪方法及其在谐波检测中的应用研究

针对低信噪比条件下集合经验模态分解(EEMD)在分解过程中产生的模态混叠问题,本文提出改进的EEMD阈值去噪方法。首先利用白噪声经EEMD分解后其固有模态函数(IMF)分量中能量密度与平均周期乘积为常量的特性确定有用信号与含噪信号的分界点,对含噪信号进行"粗筛";进而对粗筛出的含噪模态进行"细筛",在此过程中采用"3σ法则"对第一层噪声信号进行细节处理,从而更好地保留有用信号的细节特征,继而通过能量估算方式对其他各个含噪模态进行阈值处理;最后进行信号重构。选取信噪比与均方误差作为去噪效果评价标准,经与实验对比分析,结果表明本文方法达到了最佳的去噪效果,尤其在低信噪比时优势更加明显。基于以上去噪方法,本文又进一步提出了基于二次EEMD分解的谐波检测方法,结果表明该方法可实现在低信噪比下的谐波检测,进一步证明了所提去噪方法的有效性。

基于节地原则的城镇低效工业用地宗地评价——以江苏省泰州市海陵区为例

研究目的:在节地原则和城镇低效建设用地评价及相关研究的基础上,探寻微观尺度的低效工业用地宗地评价方法,为地方政府分阶段管理低效工业用地提供依据。研究方法:以目标值法对数据进行无量纲处理、AHP层次分析法与熵值法各占50%的主客观结合法计算权重、综合评价法进行宗地评价值计算、统计误差"3σ"法则将用地级别分为低效用地、一般利用、高效利用、极优利用4个区间。研究结果:评价得分均值和高效宗地占比最高的均为金属制品业,低效用地占比最高的是运输设备制造业,一般利用地块较多的是专用设备制造业,4类行业评价结果的分布特征均属于偏态型直方图,数量较多的宗地偏向低分区域,4类行业的低效用地分布特征相对零散,但运输设备制造业低效地块集中在城东街道。研究结论:尽快建立工业用地宗地层面的基础数据库,形成宏观、中观、微观层次齐备的评价体系,并依据宗地层面的行业均值和标准差进行指标管控的调整,加强"空间换地",摆脱产业低端困境,倒逼企业加快转型升级,是推进城镇工业低效用地再开发的有效途径。

基于数学形态学的汽车轮毂单元振动信号消噪算法研究

针对轮毂单元故障信号中的脉冲信号往往被背景噪声淹没的问题,将数学形态学滤波技术应用到一维振动信号的消噪中,并与3σ规则结合,提出了基于数学形态学运算和软阈值的振动信号消噪方法。首先,采用形态滤波对染噪的轮毂单元信号进行了过滤,并提取了峰谷信号;然后,采用3σ规则对峰谷信号进行了阈值处理,并将形态滤波结果与阈值处理后的峰谷信号相加,作为最终消噪结果;最后,对其进行了频谱分析以提取特征,并在Matlab中对该算法仿真试验进行了有效性评价以及轮毂单元振动信号的消噪试验。研究结果表明,该算法不仅运算简便,并且在最大限度抑制噪声的同时保留了绝大部分的有用信号,取得了较好的消噪效果,故障信号识别率提高了20%左右。

一种基于小波的奇异信号检测方法

介绍了小波二进制变换的基本原理 ,简述了小波变换奇异性和信号突变的关系。基于小波变换 ,给出一种结合3σ准则、软硬阈值折衷法的奇异信号小波检测方法。仿真结果表明此法既能有效地消除噪声 ,又能较好保留奇异信号 ,从而改善信号中奇异性信息的提取效果 ;在对信号奇异程度和奇异点位置的确定上 ,较以往的处理方法有明显的改善。

大口径平面光学元件面形检测中激光光斑质心定位

如何快速准确计算透镜焦面上的光斑质心坐标是大口径平面光学元件面形检测系统的核心问题之一,直接决定面形检测的精度和重复性。定义一个半径为r的探测窗口,根据到中心距离建立一维卷积模板,在光斑覆盖区域中寻找窗口内能量和局部最大的位置,确定光斑有效区域;再使用传统重心法计算有效区域质心;最后应用3σ准则进行误差处理。实验结果表明,该算法检测精度为0.1像素,各指标比传统阈值加权质心定位法提高约1倍,面形测量的面形相似性和PV比阈值加权法更贴近干涉仪检测结果。目前,通过长时间的实验验证与改进,已成功运用于实际项目中。

结构概率与非概率可靠度指标对应关系研究

针对目前在[-1,1]区间内,由非概率可靠度理论无法判断结构的安全与失效的问题,基于3σ截断法则,建立概率可靠度指标与非概率可靠度指标之间的对应关系。由《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB-50068-2001)规定的结构可靠性指标计算临界非概率可靠性指标,提出了非概率可靠度指标处于[-1,1]区间内的一种由临界非概率可靠度指标确定结构可靠性的方法,并结合算例验证了该方法的有效性。研究结果表明:利用概率可靠度指标与非概率可靠度指标间的对应转换关系,由临界非概率可靠度指标可有效处理非概率可靠性指标处于[-1,1]区间内的结构可靠性问题,以更方便地评价结构的安全度。

基于谱相关的直扩信号检测及噪声抑制分析

直扩信号是二阶循环平稳信号,根据谱相关分析方法,利用直扩信号非零循环频率处的谱线特征,可将直扩信号从噪声背景中检测出来。为消除基底噪声,采用电子测量中的3σ准则对直扩信号的循环谱进行了消噪处理,便于实现检测,仿真论证了该方法在低信噪比条件下的有效性。

异常点检测与Savitzky-Golay滤波算法在手写系统中的应用

针对手写输入设备已成为一个新的研究热点,在自行研制的练字板程序和F-Tablet手写板的基础上,提出了一种基于3σ准则异常点检测与Savitzky-Golay滤波的预处理算法。首先利用3σ准则对力信息数据进行了异常点检测和剔除,然后对没有异常点的坐标数据进行了滤波,以减少噪声。实验结果表明,采用提出的预处理方法,可以消除大部分噪声和异常点的干扰,同时避免了如小波变换等方法的复杂计算,取得了令人满意的结果。