基于ICEEMDAN和分布熵的SS-Y伸缩仪信号随机噪声压制方法

结合改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(ICEEMDAN)与分布熵(DistEn),提出一种无需自定义算法参数、去噪效果较好的伸缩仪信号随机噪声压制方法。首先将伸缩仪信号进行ICEEMDAN处理,得到若干个本征模态函数(IMF);然后计算各IMF分量的分布熵值,根据不同分布熵值的大小和表征的分量信号混乱程度,有针对性地对各IMF进行取舍;最后进行线性重构。设计仿真信号去噪实验和SS-Y伸缩仪信号去噪实验,结果表明,基于ICEEMDAN-DistEn去噪模型的伸缩仪信号重构还原度较好,去噪效果显著,明显优于CEEMDAN-DistEn、小波去噪和卡尔曼滤波等去噪模型。

基于活动性检测动态估计噪声的心音降噪算法

针对基于小波分解和最优改进对数幅度谱估计的心音降噪算法存在噪声残留和心音失真的问题,提出一种基于心音活动性检测(HSAD)动态估计噪声的心音降噪算法。通过设计的HSAD判断当前心音帧是否为基础心音帧(FHS),根据判断结果分别采用改进最小值控制递归平均(IMCRA)算法和递归平滑算法对噪声功率进行动态估计与更新,采用非因果先验信噪比,实现心音信号的降噪。实验结果表明,提出算法能更好在提升降噪性能的同时,降低FHS的失真。

Noise reduction and signal to noise ratio improvement in magneto-optical polarization rotation measurement

The measurement of an extremely small magneto-optical polarization rotation angle with high sensitivity is integral to many scientific and technological applications. In this Letter, we have presented a technique based on Faraday modulation combined with the optical differential method to measure an extremely small polari- zation rotation angle with high sensitivity. The theoretical and experimental results show that common mode noise is reduced appreciably and signal to noise ratio is enhanced. The effectiveness of this technique has been demonstrated by measuring the Verdet constant of terbium gallium garnet glass and measuring the small polari- zation rotation angle. A sensitivity of enhancement of one order of magnitude has been achieved using differ- ential detection based on Faraday modulation.

一种基于改进NLMS的多雷达主瓣干扰抑制方法

远程探测场景下弹载主瓣干扰因与目标角度间隔小,单站抗干扰方法性能下降严重。多雷达通过合理布站可有效“分辨”目标和干扰,被认为是可有效抑制主瓣干扰的途径。针对当前多雷达抗主瓣干扰方法普遍存在收敛速度慢的问题,提出一种基于改进归一化最小均方(NLMS)的多雷达对消抗主瓣干扰方法,并通过理论推导给出了其应用条件。该方法通过定义消散因子实现对步长的自适应控制从而达到快速收敛的目的,仿真结果表明该方法在收敛速度及收敛后均方误差(MSE)上具有明显优势。最后通过外场试验进一步验证该方法的性能,在满足布站条件且干噪比≥30 dB的前提下,信噪比改善可达19 dB以上,具有较高的应用价值。

影响DAM中波发射机信噪比的因素分析及对策研究

主要研究了影响数字调幅(Digital Amplitude Modulation,DAM)中波发射机信噪比的主要因素和相应的对策。首先介绍了数字调幅广播的工作原理和DAM中波发射机信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)的基本概念,其次重点分析了影响DAM中波发射机信噪比的主要因素,最后针对性地提出了抑制其影响的措施,以期为改进DAM中波发射机性能提供参考。

基于改进阈值函数的小波降噪方法研究

小波阈值去噪由于其算法简单、计算量小、便于实现的优点已经在信号去噪方面得到广泛应用,提高了数据的精度和质量。为解决传统软、硬阈值函数去噪法中信号存在边缘模糊过渡平滑和局部震荡出现伪吉布斯等现象导致去噪效果不佳的问题,研究了小波去噪原理和阈值函数优化的规则,设计了具有连续性、灵活性、恒定偏差小和高阶可微的一种新的双参数可调的小波阈值函数去噪算法,将其应用于含有白噪声的信号中进行降噪。通过实验数据可得,该方法相比其他方法更加提高了一维信号的信噪比,减小了均方根误差,使有效信号占比更高,信号更加平稳,具有一定的应用价值。

基于改进型Genesio-Tesi混沌系统的弱周期信号检测

利用混沌弱信号检测相对于传统弱信号检测来说具备抗噪声能力强和对微小扰动敏感的优势,通过周期函数策动的方法改进了Genesio-Tesi方程。分析了新方程的策动力的变化范围,数值计算和仿真表明改进型Genesio-Tesi方程随策动力变化从而发生相变的特点适合用于连续白噪声背景下的弱周期信号的检测,选取合适的混沌态过渡到周期态的检测区间,在白噪声背景下信号的最低可检测信噪比达到了-46 dB。在不同色噪声背景下也有良好的检测效果,在紫噪声背景下效果最佳,最低可检测信噪比达到-52 dB。

基于改进小波阈值函数的仪表图像去噪方法研究

传统小波去噪的软阈值函数和硬阈值函数在去噪过程中产生的恒定偏差与抖动会导致去噪后的图像存在模糊和伪吉布斯现象。基于此问题,该文提出了一种软硬兼顾的加权平均阈值函数,此阈值函数避免了传统阈值存在的“一刀切”问题,降低恒定偏差的同时具有连续性与渐进性。其次在改进传统阈值门限上,设计了一种随着分解层数增加而减少的自适应门限阈值,避免消除深层数的高频边缘信息。最后通过对含有不同高斯白噪声的仪表图片进行去噪,计算峰值信噪比与均方误差并对结果图像进行的客观分析评估,实验结果表明,该阈值函数方法相比于其他方法,去噪结果更为清晰,均方误差最小,峰值信噪比最大,去噪效果更佳。

一种等差参差脉冲信号的检测方法研究

针对低信噪比环境下信号估计概率低和子周期呈等差的脉冲参差信号低截获、难分选的问题,提出了一种基于改进滑窗与等差判决的信号参数估计与分选方法。文中,首先利用改进滑窗的双门限检测对脉冲信号信噪比进行增强,计算比较滑窗能量累积值,寻找信号的起始、终止时间。其次,针对等差层次的时序重复特性,提出基于差分统计的等差判决流程,使序列差值直方图算法在复杂脉冲环境和脉冲丢失较高环境下能够分选该种参差信号。仿真与试验结果表明:该方法在-6 dB情况下有10%以上的精度提升,等差判决算法在高脉冲流密度条件下仍能较准确地分选出该种信号,且在脉冲丢失较高环境下仍有一定的分选成功率。

基于改进阻塞矩阵的DMA小信号主瓣保形与导向失配恢复方案

传统阵列天线在运用阻塞矩阵预处理对抗主瓣强干扰过程中,期望小信号会出现主瓣失真,峰值偏移和旁边电平上升,造成一定的信息损失,影响阵列天线接收信号的输出信干噪比(Signal-to-Interference-Noise Ratio,SINR)。为解决这个问题,提出一种基于改进阻塞矩阵的动态超材料天线(Dynamic Metamaterial Antenna,DMA)小信号主瓣保形与导向失配恢复方案。首先,基于DMA结构特性设计改进阻塞矩阵,对接收信号进行预处理;其次,采用权矢量补偿方法对小信号的导向矢量进行变换;最后,通过自适应空域滤波算法设计求解DMA的方向图状态向量,在天线射频前端实现了空域滤波小信号匹配接收。仿真结果表明,经过阻塞矩阵预处理后的DMA比传统天线具有更好的空域波束赋形能力。所提方案能够有效对抗主瓣存在强干扰的情况,降低主瓣失真,恢复小信号主瓣峰值偏移的导向矢量,进一步提高期望小信号的接收增益,证明所提算法的有效性以及优于传统天线阵列波束形成方法的优势。

数字式平均法提高MRS探测信噪比应用研究

针对核磁共振地下水探测仪信号甚微弱导致信噪比太低的问题,分析了野外施工环境电磁干扰的特点,设计了数字式平均型数据采集与数据预处理系统。把一次测量时间内的信号分成若干个时间间隔小段的信号,然后对这些信号进行取样,将各次测量中处于相同位置的取样进行积分平均。研究结果应用于JLMRS(Jilin magnetic resonance souding)型核磁共振地下水探测仪中,实验室与野外探测结果表明,数字式平均方法改善核磁共振地下水探测仪信号的信噪比是有效的、可行的。

北堡陆地二维地震的进展

北堡陆地部分位于南堡凹陷西部 ,二维地震资料品质较差 ,除与复杂的地表条件有关外 ,主要受该区独特的地下地质条件影响 :(1)强反射界面多 ,第三系产生的多次波是导致地震资料品质差的主要原因 ;(2 )上、下第三系火山岩发育 ,屏蔽作用强 ;(3)主要目的层东营组岩性组合差、反射界面少。因此 ,须改进传统的地震方法 ,降低随机噪音 ,提高信噪比。实践表明 :在北堡的陆地部分 ,将最大纵向偏移距调整为 45 0 0m ,覆盖次数增加到90次 ,在井深 9m处激发 ,以

改进的互功率谱相位法在雷声声源定位中的应用

互相关函数法是一种常用的时延估计方法,但在低信噪比和闪电存在多分叉的情况下,该方法的效果不理想。针对这一问题,该文选取广州地区2009年8月24日19:08:04和2012年5月5日08:01:00的两次闪电过程的雷声记录,结合高速摄像资料,比较了互相关函数法和改进的互功率谱相位法在雷声声源定位中的应用效果。首先,利用互相关函数法和改进的互功率谱相位法计算声源点的方向信息,定位结果与高速摄像照片对比具有较好的一致性,证明了定位方法的可靠性,对比结果表明:在低信噪比环境和多分叉闪电情况下,改进的互功率谱相位法能够获得比互相关函数法更好的定位效果。最后给出了综合利用改进的互功率谱相位法计算得到的方向信息和声源点与观测点的距离信息得到的雷声声源三维定位结果。

紫外光刻加工误差实验

为研究基于紫外光刻加工技术的光刻胶模型形状误差与工艺参数的关系，利用正交实验法对正性光刻胶AZ9260进行了实验研究引入田口方法关于信噪比统一测度的思想，获得了各加工工艺参数对光刻胶模型加工误差的影响显著度，其中甩胶速度、曝光时间和显影时间为显著因素．对所获得的光刻胶模型电镜图片采用了一种改进的Canny算法，实现了图像边缘提取进而对加工误差的表征与量化方法进行了研究，获得了10～30gm尺度的方形、直线和圆形图形的尺寸误差、直边直线度和直角圆化误差值．研究表明，图形的尺寸误差和直边直线度误差与图形尺寸之比随图形尺寸变大而变小，直角圆化的圆角半径不大于2μm．

视频累积提高激光探测信噪比的方法研究

为了研究多脉冲视频累积提高激光回波探测信噪比的途径的有效性,以噪声的统计特性为基础,理论分析了多脉冲视频累积提高激光回波探测信噪比的基本原理,并通过数值仿真和实验验证了视频累积提高激光探测信噪比的可行性。结果表明,当脉冲累积数N较小时,通过多脉冲视频累积可以提高激光回波探测的信噪比N^(1/2)倍,与视频累积结论一致;但当N大于一定值之后,由于系统带宽、A/D转换精度和采样率等因素的影响,使信噪比随累积脉冲数的变化明显偏离了N^(1/2)指数规律。该研究为进一步通过多脉冲视频积累探测改善激光回波探测的信噪比,实现强噪声背景下的弱信号检测提供了理论和实验基础,对提高半导体激光测距系统的探测能力有着直接的指导意义。

应用改进的稳健设计法分析深梁抗剪强度

为深梁的试验、设计和施工提供基本依据,应用改进的稳健设计法,并引入新的信噪比,考虑剪跨比、混凝土强度、水平箍筋屈服强度和竖向箍筋屈服强度等因素.用软化桁架模型分析钢筋混凝土深梁抗剪强度,并应用改进的稳健设计法对影响深梁抗剪强度的因素进行分析,得出了各种影响因素的重要程度.深梁的抗剪强度对混凝土强度这个因素最为敏感,剪跨比次之,水平钢筋屈服强度、竖向钢筋屈服强度影响最小.与田口方法相比改进的稳健设计法的分析结果与试验结果吻合较好,应用更加准确、方便.

一种新的改进阈值的小波包图像去噪方法

介绍了小波阈值去噪的基本原理,针对软、硬阈值化方法在图像处理上存在的边界模糊和振荡等失真的不理想情况,采用了一个新的阈值化构造函数。该函数运用了阶次调节因子和振荡调整因子,能分别对作用对象进行动态修正,以获得较优的小波系数的阈值估计。仿真试验表明,采用该阈值化函数的小波包消噪方法能对带噪图像进行有效去噪,对比实验统计表明,其性能优于传统的阈值化方法。

改进的低信噪比短序列快速频率估计算法

快速频率估计算法的研究对工程实现具有重要的意义。以低信噪比下水下声信号快速频率估计为背景,建立了数学模型,提出了一种基于短序列快速频率估计的改进算法。该算法是基于对三点自相关算法的改进,在没有增加运算复杂度的基础上提高了频率估计精度。仿真实验结果表明,该算法与三点自相关算法相比,其均方根误差(root mean square error,RMSE)更接近于克拉美-罗下限(Cramer-Rao bound,CRB),在低SNR情况下,比三点自相关算法低5 dB左右,并且当SNR提高到10 dB左右时,其RMSE能够接近CRB。

基于局部投影理论的水声信号降噪处理研究

采用基于非线性动力学系统的局部投影非线性降噪理论,研究了水下目标舰船辐射噪声的非线性降噪问题。在讨论嵌入维数和延迟时间对降噪效果影响的同时,分析了局部投影邻域半径ε对降噪效果的影响。利用信号的噪声强度估计局部投影邻域半径ε,对信号进行降噪处理,不仅使算法结构简单,而且保证了算法的收敛性。通过对含噪Lorenz模型和实际舰船信号进行降噪处理,得到了较为满意的结果。

广义S变换在背景噪声数据处理中的应用

广义S变换解决了标准S变换中基本小波形态固定的缺陷,在分析非平稳信号时能更好地刻画其时频特性。编写广义S变换的计算程序,并用它对地震背景噪声数据进行去噪处理。结果显示:广义S变换处理过的数据信噪比大大提高,可以为数据反演提供更精确的数据。