小波实时阈值消噪在信号分析中的应用

针对小波阈值法不能实现在线消噪的缺陷,提出了一种基于滑动窗口思想的实时小波消噪算法。通过在M atlab中建立小波实时消噪算法S函数,并进行了含白噪声的矩形波信号消噪仿真实验,计算结果表明,小波实时阈值算法显著降低了数据信号中的噪声水平,为时变、非线性复杂系统实时消噪提供了一种新的方法。

基于正交小波变换的化工生产过程数据分析

利用正交小波变换的时频分析及多尺度特点，基于函数逼近以及函数奇性分析的原理，提出了化工生产过程数据压缩及突变信号检测算法，理论分析和仿真研究证实了所提算法的可行性和有效性。

心冲击图信号采集与处理系统的设计与实现

心冲击图(ballistocardiogram,BCG)信号是一种记录心脏活动引起的身体震动的方法,是心脏监测的方法之一。我们设计并实现了基于CPLD(complex programmable logic device,CPLD)的心冲击图信号采集与处理系统,将四个电阻应变式称重传感器固定在椅子下方,对BCG信号进行采集,并采用利于硬件实现的提升小波变换方法对采集到的BCG信号进行去噪处理,最后使用示波器实时显示处理结果,为BCG信号应用于日常生活中的心脏监护奠定了基础。

小波信号处理的xPC实时仿真系统设计

针对某随动稳定系统在调试过程中出现的失稳现象,设计了xPC环境下的CAN总线驱动模块,构建了基于xPC的实时仿真系统。对随动稳定系统的陀螺输出信号进行实时测试和记录。针对实测陀螺信号的非平稳特性,使用S函数完成小波去噪算法建模,设计了实时仿真控制系统的Simulink模型,对实测陀螺信号进行了实时小波去噪仿真分析。工程实践表明,实时小波算法对陀螺速率信号具有良好的去噪效果,该方法对随动稳定系统的调试和设计起到重要作用。

基于ISVM的船舶横摇运动实时预报方法

针对船舶横摇运动时序的小样本、非线性、随机性等特点,提出了一种改进支持向量机(improved support vectormachine,ISVM),采用鲁棒损失函数和小波核函数可以有效压制横摇时序的多种噪音和奇异点,具有良好的鲁棒性及泛化能力;引入单松弛变量使得ISVM具有更简洁的对偶问题及约减的寻优范围,减小了算法运行的时间.建立基于ISVM的船舶横摇运动姿态实时预报模型,对某船横摇运动姿态进行了预报,仿真结果表明该模型是行之有效的.

基于改进小波阈值函数的船用雷达回波去噪

为了对船用雷达(9 GHz脉冲雷达)回波降噪,提出了基于小波阈值函数的改进方法,分析了中间阈值以及对应的阈值函数对船用雷达回波信号降噪的影响.在模拟雷达回波信号的降噪实验中,对新的阈值方法与软阈值、硬阈值、Firm阈值、Yasser阈值方法进行了比较.通过对阈值函数参数的调整,使得新的小波阈值函数得到更高的信噪比、更小的均方根误差和更大的能量比,证明了新方法的有效性;在实测雷达回波信号的降噪实验中,得到了一致的结论,证明了新方法的实用性.

基于小波基的高超声速飞行器预测函数控制

针对高超声速飞行器非线性、快时变等特点,研究小波基预测函数控制方法,旨在改善传统阶跃函数基预测函数控制的控制性能,同时实现高超声速飞行器的实时控制。首先,将高超声速飞行器非线性模型转换为状态相关的线性模型,然后,将控制律表示为小波函数的线性组合,控制律的计算转换为基函数系数的计算,极大地降低了优化计算的维数,可以实现对高超声速飞行器的实时控制。与传统的预测函数控制方法不同,将小波函数作为基函数能充分利用小波的多尺度分析和紧局部特性,通过灵活设置小波基函数的个数及位置分布,确保拟合点逼近要求的同时兼顾整体控制性能。仿真结果表明,相比于传统的阶跃函数基预测函数控制,小波基预测函数控制具有更好的跟踪性能。

采用改进的希尔伯特黄变换的损伤检测特征提取方法

针对损伤检测中存在的难以提取准确描述损伤信息特征的问题,提出了一种基于改进的希尔伯特黄变换的有效特征选择方法。该方法首先对信号进行小波包分解和重构,得到一系列窄带信号,然后对其分别做经验模式分解得到若干个固有模式函数,基于互信息量筛选出真实固有模式函数,并对真实固有模式函数分别做希尔伯特变换得到瞬时属性,最后根据瞬时属性提取相关的时频特征。在损伤检测应用中,采用前向反馈神经网络对提取的特征进行分类,结果表明,利用该方法提取的音频信号特征非常有效,综合分类性能指标F相比于原始的希尔伯特黄变换提高了7.7%。

超高层建筑振动信号降噪算法研究

针对超高层建筑振动信号往往被噪声干扰而导致真实位移难以显现,而常用的小波包软硬阈值函数,由于存在一定的缺陷无法较好地提取有用信号等问题,提出一种考虑调整系数的新阈值函数,该阈值函数介于软硬阈值函数之间。通过对仿真模拟信号与天津117大厦全球卫星导航系统(GNSS)实时动态差分(RTK)实测振动信号进行降噪处理,结果表明:小波包新阈值函数的信噪比、均方根误差、相关系数均优于软、硬阈值函数的降噪结果,并且117大厦实测信号的噪声也得到有效的抑制。

实Gauss小波在三维面形测量中的应用

在基于连续小波变换(CWT)的三维面形测量过程中,小波函数的选择起到关键作用。已有文献对实墨西哥帽小波的表现展开了讨论。考虑到墨西哥帽小波、莫莱小波、DOG犬小波和盖博小波均由Gauss窗函数生成,墨西哥帽小波是Gauss函数的二阶导数,本文对实Gauss小波在三维测量中的应用进行深入讨论。理论分析了利用实小波函数经由Hilbert变换实现三维面形重建原理,完成了基于实Gauss小波的三维面形测量的模拟和实验。