一种自适应小波去噪算法

Donoho和Johnstone的多分辨率小波去噪法在数字信号处理方面已成为非常有用的工具 ,但是通常情况下选取低分辨率截段参数jo是很困难的 ,需要源信号的某些正则性 .对于一给定的未知信号和噪声指数σ,哪一个jo是最佳的呢 ?本文对于任意波形的信号构造了一个统计量 ,用于建立一个寻找最佳jo值的自适应方法 ,并对其统计特性进行了分析 ,大量的仿真计算结果表明 ,该算法确实非常准确有效 ,因此使得多分辨率去噪法有了更广泛的应用背景 .

基于改进小波阈值算法的ECG肌电信号去噪研究

为了解决传统软、硬阈值算法对肌电信号去噪后心电图(ECG)信号幅值降低和存在局部异常尖峰,导致去噪效果较差的问题。通过研究小波阈值算法的去噪原理和优化规则,基于双曲正切函数构造出一种具有连续性、结构简单、灵活性较高的可调阈值函数和改进的分层阈值,并分析得到小波分解含噪ECG信号的最佳小波基函数和分解层数,提出了一种改进的小波阈值算法。将软、硬阈值算法、相关文献中的阈值算法和本文所提改进阈值算法对含有真实肌电信号噪声的ECG信号进行去噪对比研究。实验结果表明:本文改进阈值算法能较好地去除ECG信号中的肌电信号噪声,并能更好地保持ECG信号波形特征,且Pearson相关系数值大于其他阈值算法。定性和定量结果表明,本文所提改进阈值算法对ECG肌电信号噪声具有较好的去噪效果。

一种改进小波阈值降噪算法及其仿真研究

针对D.L.Donoho提出的硬阈值函数不连续、重构信号存在第二类间断点、软阈值函数存在恒定偏差的问题,在软、硬阈值函数折中方法的基础上,根据两圆在阈值处相切以及直线与圆相切的原理,构造出一种新的阈值函数改进方法。首先,介绍了小波阈值去噪算法的流程以及传统阈值函数的数学模型,并分析了其存在的问题;其次,给出了改进阈值函数的改进思路及数学推导过程;最后,将四种传统小波阈值去噪算法和改进的阈值去噪算法用于含噪doppler信号的去噪仿真测试。试验结果表明,改进的小波阈值去噪算法可以在有效滤除大量随机噪声的同时保留信号中固有的高频分量,提高信号的信噪比,并对去噪后的结果进行增益放大。该方法对类似地震信号的非平稳随机信号处理过程中的随机噪声压制与有效信号放大有一定的指导意义。

一种基于平移不变的小波阈值去噪算法

经典的 D.L .Donoho小波阈值去噪算法在信号的奇异点处会产生 Pseudo Gibbs现象 ,从而使去噪后的信号在急剧变换部分产生振荡现象。为了抑制 Pseudo Gibbs现象 ,提出了一种基于平移不变的小波阈值去噪方法 ,在一定的平移量范围内 ,对分析信号进行循环平移 ,然后对这个新信号进行阈值处理 ,得到去噪后的信号 ,再对该信号作相反的循环平移 ,重复这一过程 ,对所获得结果求平均 ,就得到原始信号去噪后的估计信号。仿真实验的结果证明了算法的有效性。

信息隐藏算法中的去噪

指出了信息隐藏算法中去噪的意义和该算法中去噪与一般意义下去噪的不同点 ,然后讨论了各种滤波对图像去噪的性能 ,最后提出了 2种与尺度有关的小波域自适应去噪算法。大量的实验结果和进一步的分析表明 :在信息隐藏算法中 ,维纳滤波较具优越性 ;均方误差不能作为信息隐藏算法中滤波器去噪性能的度量。

基于三维整数小波变换的图像压缩算法TDPIWT

介绍了整数小波变换的应用背景、特点及提升方法。着重分析了三维整数小波变换的分解过程 ,对其纵深方向的分解方法作了改进 ,讨论了选取最优整数小波变换的方法。并提出了一种基于三维整数小波变换的图像压缩新算法TDPIWT ,该算法适用于压缩医学序列图像。

实测过电压/雷电流信号小波去噪方案探究

现场监测设备所采集到的过电压/雷电流信号中,蕴含有非常丰富的故障类型信息。但是,现场记录到的实际波形不可避免存在大量白噪声干扰,其在各个频段都占据了部分能量。为了保证和提高监控设备对实测信号分类识别的准确性,需进行预处理以消除过电压/雷电流信号中对分类识别系统无用甚至是有干扰影响的噪声部分。本文将小波阈值去噪算法应用于过电压/雷电流信号领域,应用Matlab软件编写基于该方法的算法程序,并对加噪后的模拟信号进行去噪处理,然后通过评估系数反映各种情况下的去噪效果和还原效果,提出了适合110kV及35kV电压等级的过电压/雷电流信号最优去噪处理方案,并结合某地区35kV、110kV变电站及云南110kV输电线路实测波形证明其去噪效果的有效性。

基于多种平滑算法的三峡水库反推入库流量消噪

三峡水库的反推入库流量存在严重的“锯齿”问题,影响了实际的水库实时调度相关工作,利用数据平滑算法可有效对其误差进行后处理。通过对比各平滑算法分别选取五点三次平滑算法及离散小波阈值消噪算法进行研究,并与实际工作中常用的三点平滑算法进行对比,通过构建水文要素指标和平滑度指标评价平滑效果。结果表明:在综合适用条件最好的Db小波与Sym小波中,Db7小波阈值消噪的平滑效果优于其他小波;相比于三点平滑法和五点三次平滑法,Db7小波阈值消噪法能较全的保留原序列的洪峰、洪量和峰现时间,并消除了原入库流量更多的锯齿。研究表明,利用离散小波阈值消噪法对三峡水库的反推入库流量的噪声平滑可具有推广价值。

基于Matlab的涡街流量计小波去噪研究

应力式涡街流量计采用压电传感器,其输出的电荷信号不仅幅值极小,而且常受噪声影响,尤其是低流速情况下,噪声信号甚至能覆盖流量信号,使得信噪比很低,低流速时涡街信号处理成为研究难题。小波分析法是一种新兴的信号处理技术,通过将不同频率成分分解到多个不同频带上,能有效的解决信噪分离、信号滤波和特征提取等问题。应用小波阈值去噪法,在Matlab中对不同频率的涡街信号进行了仿真研究,得出当涡街信号的频率为5Hz到30Hz、采样频率为1k Hz时,可以在四至六这三层的小波分解频段中选择最佳分解尺度。并从处理结果来看,该方法有效的去除了由无规律振动引起的噪声,同时随着涡街信号频率的增强,去噪效果越来越好。

高精度管道漏风量测试仪的设计及实验研究

现有的国产漏风量测试仪普遍存在测量精度低、自动化水平低的问题,为此,基于漏风量测试仪的原理,开展了漏风量测试仪的结构设计、系统设计及整机实验研究。首先,对漏风量的测量过程、喷嘴流量测量原理进行了研究,推导了喷嘴流量测量公式,并根据相关标准设计了角接取压方式的喷嘴结构,基于仪器操作便捷性要求,对整机结构进行了设计;其次,采用空气密度补偿公式完成了高精度流量自适应测量,设计了基于自锁式电磁阀的换向调零电路,采用换向调零法对压差传感器零点漂移进行了补偿,使用小波阈值去噪算法消除了信号噪声,提高了流量的测量精度;采用抗积分饱和比例积分微分(PID)算法对流量进行了闭环控制;最后,研制了管道漏风量测试仪样机,开展了压差与流量测量精度与重复性实验。实验及研究结果表明:该高精度漏风量测试仪工作状态稳定,压差测量精度为±0.4%,流量测量精度为±2%;该漏风量测试仪的测量精度优于国内同类仪器,符合国家标准要求,具有良好的市场前景。

电力设备视频监控画面分析中的视觉噪声的影响研究

通过对电力设备视频监控中的典型画面以及典型电力设备的视觉噪声影响研究,及几种常用的去噪算法的去噪效果比较研究,得出小波软阈值算法能比较好地处理电力设备视频监控画面的高斯噪声和混合噪声这一实用的工程结论。针对小波去噪算法对于细线缆等轮廓线较细的设备,以及阴影较深的设备的噪声背景处理效果较差,轮廓线断裂显著等问题,提出可利用已知轮廓线对小波算法的软阈值进行启发式修正,修补轮廓线断裂缺陷的解决方案。

小波分析在毫米波综合孔径近场成像中的应用

毫米波综合孔径的成像技术在近场成像中有着广阔的应用前景,无需机械扫描,可稀疏阵列,具有较高的空间分辨率。毫米波综合孔径近场可视度模型可转化为V=AR+n,这是一个欠定方程组,解不唯一,且含有噪声。综合小波阈值去噪算法及均值滤波在去噪方面的优点,提出了一种改进的小波阈值去噪-滤波算法,并且改进了传统小波阈值去噪中的软、硬阈值法。通过将基于偏微分方程的正则化方法及改进的小波阈值去噪-滤波算法应用在一个实际的近场仿真实验中,比较发现改进的小波阈值去噪-滤波算法要优于基于偏微分方程的正则化方法。

宽波段微型光谱仪的小波奇异值差分去噪

为克服传统光谱仪器价格昂贵、体型庞大等缺点,设计了一款宽波段微型光谱仪,测量波段为200~1100nm,光谱的像元分辨率均在0.5 nm以内,具有较好的分光特性。为提高光谱仪的测量精度、降低光谱仪硬件和光学系统引入的噪声,提出了一种小波奇异值差分算法,使用小波阈值去噪方法对高频信号的低层小波系数进行消噪处理,对高频信号的全部小波系数进行奇异值分解,并采用差分法选择奇异值阶次。结果显示,信噪比可达到20.9600,去噪效果较好;均方根误差值为1510.3,波形相似系数值为0.9960,去噪较彻底且能保留光谱有效特征,对宽波段微型光谱仪的去噪具有很好的可行性。

基于EWN模型的高铁沉降观测数据预测研究

针对高铁沉降变形监测数据存在的误差将降低预测模型预测精度的问题,利用EMD算法结合小波去噪算法对高铁累积沉降数据进行去噪预处理,利用NAR预测模型完成去噪后数据的预测实验。实验结果表明,EWN模型相对仅使用小波去噪的NAR模型具有更高的预测水平,其中平均相对误差减少了4.6%,残差均值减少了0.29mm。将EMD算法结合小波去噪算法应用于NAR模型的去噪预处理,可以提高NAR模型的预测精度。

Implementation of Adaptive Wavelet Thresholding Denoising Algorithm Based on DSP

By utilizing the capability of high-speed computing,powerful real-time processing of TMS320F2812 DSP,wavelet thresholding denoising algorithm is realized based on Digital Signal Processors.Based on the multi-resolution analysis of wavelet transformation,this paper proposes a new thresholding function,to some extent,to overcome the shortcomings of discontinuity in hard-thresholding function and bias in soft-thresholding function.The threshold value can be abtained adaptively according to the characteristics of wavelet coefficients of each layer by adopting adaptive threshold algorithm and then the noise is removed.The simulation results show that the improved thresholding function and the adaptive threshold algorithm have a good effect on denoising and meet the criteria of smoothness and similarity between the original signal and denoising signal.

基于小波分析的球磨机振动监测与故障诊断

为对球磨机进行振动监测与故障诊断,在现有一些小波阈值去噪方法的基础上提出一种新的阈值去噪算法,并对去噪后的信号进行小波分解和Hilbert小波包络谱分析,提取特征向量,突出故障特征频率。通过对球磨机齿轮在正常和故障状态下的几种现场信号实验仿真分析,验证了该方法的有效性。