基于EMD和提升小波改进阈值函数的水听器信号去噪研究

在检测水中目标时,使用水听器采集的声波信号中通常掺杂着大量的噪声。为了达到去除噪声的目的,提出一种基于EMD和提升小波改进阈值函数结合的方法。首先利用EMD将含噪的水听器信号分解成有限个固有模态函数(IMF),再用提升小波改进阈值函数分解对高频IMF进行去噪处理,最后将剩余IMF和去噪后的高频IMF重构实现去噪。实验结果表明:该方法在水听器信号去噪方面有一定的参考价值。

基于改进小波阈值函数和全尺度Retinex的红外图像融合增强算法

针对现有红外图像增强算法存在信噪比低、细节模糊、清晰度差等问题,本文提出基于改进小波阈值函数和全尺度Retinex的红外图像融合增强算法。首先,为克服尺度参数固定和光线散射导致红外图像退化的问题,利用大气透射率得到Retinex尺度参数的全尺度映射图,从而有效提高图像的清晰度,并将输入图像和使用全尺度Retinex处理后的输入图像作为算法的第一个输入和第二个输入。其次,为解决传统小波阈值函数在图像降噪过程中存在伪影、细节丢失等问题,设计改进小波阈值函数,通过引入尺度因子,在计算每层高频子图小波系数后,能根据该层数自适应调整尺度因子,并引入调节因子,结合指数函数,使该函数不仅能抑制高频子图噪声,还能极大程度保留细节信息。然后,使用小波图像融合的方式融合输入的高频子图和低频子图,进一步提高输出图像的纹理细节。主客观仿真结果表明,所提算法比其它对比算法具有更好的降噪和细节突出能力,并能提高红外图像的人眼视觉效果。最后,本文算法应用于红外成像模块采集的红外图像增强,效果良好,表明本文方法具有实用性。

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。

改进小波阈值函数在手部姿态获取中的应用

针对手部康复系统对手部姿态获取的同步性及精准性要求,基于极限的思想,提出了一种改进的小波阈值函数。该算法解决了传统软、硬阈值函数的不连续、失真等问题,且没有额外添加调节参数,减少了阈值去噪中的计算量。仿真结果表明:本文算法去噪效果在信号整体平滑度和精度上都有明显提升,能够在保留原始信号特征的基础上,抑制重构信号振荡。通过手部康复系统实验测试,算法可有效提高手部姿态、手指弯曲度等信息获取精度,以及系统映射的实时性。

改进阈值函数的提升小波在人工震源数据处理中的应用

针对由于软阈值函数存在恒定偏差及硬阈值函数存在不连续,从而导致信号去噪精度较低及出现伪吉布斯现象的问题,提出一种改进的阈值函数,并从数学上证明其连续性、渐进性及偏差性。将本文阈值函数用于加入了高斯白噪声的4种仿真信号中发现,其不仅可提升信号的信噪比,还可弥补由软、硬阈值函数引起的信号失真、震荡等缺点。将本文提出的阈值函数运用于气枪人工震源,可得到与仿真信号一致的结论,同时与带通滤波相比,本文提出的方法能够完整保留信号的相位与幅值信息,证明本文改进的阈值函数在提升气枪人工震源信号的信噪比方面具有一定的可行性。

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。

基于改进阈值函数的提升小波变换超声信号去噪研究

在焊接缺陷的超声检测中,噪声和伪信号大大降低了检测结果的可靠性和质量。因此消除噪声、提高超声检测信号的信噪比,已成为超声无损检测与评价技术成功应用的关键。首先介绍了提升小波变换的基本理论,分析了小波阈值法去噪的原理和方法;然后在软、硬阈值函数的基础上,提出了一种基于改进阈值函数的提升小波去噪方法;最后对实际焊接缺陷超声回波信号进行了去噪实验研究,并从信噪比和均方根误差两个方面对去噪性能进行了比较分析。结果表明,该方法在一定程度上改进了软、硬阈值去噪法的缺点,获得了更好的去噪性能和更高的信噪比,并且提升小波变换的去噪速度快、设计灵活、编程简单,因此在实时信号去噪方面具有很好的应用前景。

基于提升小波改进阈值的光谱信号去噪研究

对傅里叶红外光谱信号的预处理进行研究,分析了小波变换在光谱信号去噪中的应用,针对传统小波阈值去噪中存在的缺点,对阈值函数进行改进。改进方法通过保留部分低于阈值的分解系数,克服了硬阈值法不连续,以及软阈值法估计系数和真实系数具有恒定偏差的缺点。实验采用基于提升小波的改进阈值函数法对铜陵市市区上空空气实测光谱信号进行预处理,结果表明,与经典小波变换和Donoho软阈值、硬阈值法相比,相同条件下信噪比、均方差、运行速度均有所提高。

基于能量阈值的双参数阈值函数在生理信号降噪中的应用

针对弱生理信号在采集过程中易被噪声淹没,传统小波去噪算法存在去噪效果差和信号提取失真的问题,根据小波系数的能量分布特点,提出一种改进的小波阈值去噪算法。通过计算各层小波系数的能量来确定阈值,避免阈值计算的不平衡性,同时提高自适应性和弱信号的保真度;采用一种改进的可调节的双参数阈值函数对小波系数进行处理,在小波系数压缩程度可控的同时可以自由调节阈值函数的变化趋势。实验结果表明:改进的小波阈值去噪算法相较于两种传统去噪算法(经验模态分解算法和滤波器算法)以及12种传统小波阈值和阈值函数组合算法,在信噪比、均方根百分比和均方根误差上都具有明显的优势,并且在实测生理信号中取得了最小的平均相对误差和最小的波动性。

基于提升小波改进阈值的雷达信号去噪方法

针对传统小波域阈值去噪的局限性和缺陷,提出了基于提升小波变换的改进阈值函数去噪新方法。通过提升小波变换提取含噪信号小波系数,并利用新阈值函数进行降噪处理。实验仿真结果表明,该方法运算速度快,能有效抑制噪声,信噪比和均方根误差性能均优于经典阈值函数和已有的两种改进阈值函数,在对雷达弱小目标的检测中有很好的应用价值。

基于改进阈值函数的光纤分段小波去噪算法

危险化学品立体仓库火灾预警系统采用光纤传感技术测量仓库内各位置温度值,在处理光纤测温数据时,传统小波去噪算法易产生人为振荡。针对此问题提出了基于改进阈值函数的分段小波去噪算法。将数据中易引发伪吉布斯现象的部分划分为准高温段采用平移不变法处理,其他部分采用传统小波去噪算法。采用阈值法处理小波系数时,设计了改进阈值函数以减小数据失真和数据波动。实验结果表明,与传统小波去噪相比,算法在不同信噪比情况下都能有效消除数据震荡,具有良好的去噪效果。

基于改进阈值函数的小波去噪算法研究

针对用小波变换进行信号去噪的阈值函数设定问题,在传统软、硬阈值函数去噪的基础上,提出一种改进的阈值函数方法,并与极大重叠离散小波包变换相结合,从而得到一种改进阈值函数的小波去噪方法。Matlab仿真结果表明:去噪方法提高了重构信号的信噪比,有效除去噪声,且保留原始信号的细节特征,是一种较好的信号消噪方法,在股票去噪中具有较高的实用价值。

基于改进小波阈值函数的风洞连续信号降噪方法

在暂冲式高速风洞中进行连续变迎角测力试验时,由于高频信号与低频信号相互交织、难以分离,传统的低通滤波方法会在剔除噪声干扰的同时丢失风洞连续信号中的高频有效部分、难以真实反映飞行器气动力非线性或突变区域的信号特征;为此,在常规软、硬阈值函数的基础上,提出一种基于改进阈值函数的风洞信号降噪方法,采用该方法对风洞连续变迎角试验数据进行处理;结果表明,该方法与传统软、硬阈值函数方法相比具有明显的优越性,处理后的结果与原信号的相似度更高,降噪效果更好,在降低噪声影响的同时,较好地保留了飞行器模型气动力非线性或突变区域信号的非局部平稳特性。

基于改进小波变换与卷积神经网络的干式空心电抗器红外图像去噪方法

针对传统小波变换法去除干式空心电抗器红外图像中夹带的噪声效果不理想的问题,提出了基于改进小波变换与卷积神经网络的干式空心电抗器红外图像去噪方法。首先利用卷积神经网络中的残差学习对图像中混合特征信息进行提取;然后通过改进小波变换对图像进行小波分解,并将分解后的分量输入至网络中进行训练;进而通过残差学习增强图像纹理细节信息,解决了传统图像去噪方法的不足;最后进行仿真比较。结果表明,所提方法可以降低网络计算难度,加快训练速度,同时具有良好的去噪性能,优于传统图像去噪方法。

基于邻域相关性新阈值函数的提升小波域信号降噪法

在小波阈值降噪中,在研究小波系数的软硬阈值处理方法的基础是,结合提升小波变换,提出了一种改进的基于邻域相关性的新型阈值函数.首先,介绍了提升小波阈值降噪的原理,再对新阈值函数的构造进行分析,新阈值函数有效地利用了小波系数之间的相关性,在小波系数的估计计算中考虑了邻域小波系数的大小.同时,采用改进的方法来确定降噪阈值.最后,进行降噪仿真实验,采用信噪比作为评定降噪结果的标准.仿真结果表明,新阈值函数降噪方法有效抑制了在信号奇异点附近产生的伪吉布斯现象,有较好的降噪效果.

EEMD与改进小波阈值结合应用于心电信号去噪研究

心电信号监测过程中噪声是不可避免的,目前主要采用EEMD算法对观测信号所带有的噪声进行滤除,但该方法会直接丢弃高频噪声主导的低阶IMF分量或低频噪声主导的余项,导致部分有用信息丢失。为此,文中提出将改进的小波阈值与EEMD相结合,应用于心电信号去噪。改进的阈值方法能有效地去除各IMF分量噪声,再将处理后的各分量叠加,得到去噪的心电信号。通过真实监测信号实验进行验证,结果表明,所提方法具有较好的去噪声和重构效果,能够完整地保留QRS特征。

改进提升小波阈值算法在信号去噪中的应用

针对小波阈值算法对信号去噪过程中信号峰值保留和实时性不佳的现状,本文提出改进的小波阈值算法与提升小波的去噪算法相结合,通过建立连续小波阈值函数方程解决常用阈值产生的振荡和局部峰值重构缺失的问题。提升格式的小波算法弥补了传统小波变换实时性上的不足,并且计算量小,不需要额外的存储空间。最后,仿真实验结果表明,提升方案的改进小波阈值算法的重构信号更接近原始信号,较传统小波阈值算法仿真时间短实时性更强。

基于改进阈值函数和自适应阈值的小波去噪方法

根据小波阈值去噪的基本原理,提出一种基于改进阈值函数和自适应阈值的信号去噪方法,该方法兼顾了硬、软阈值函数的优点,同时又在一定程度上弥补了传统阈值去噪方法的缺陷;引入自适应阈值选取算法,有效地解决了在每一级尺度上都采用同一阈值的不足。实验表明,此方法提高了信号的信噪比,去噪效果有明显的提高,克服了采用硬阈值法去噪效果不佳和软阈值法造成信号失真的缺点,充分展示了改进去噪方法的优越性。

融合加权平均的改进小波阈值函数的测量数据处理

针对削弱观测数据受到各种观测条件产生的噪声影响,小波阈值去噪在降噪处理中有广泛的应用。为了改进去噪效果,考虑到传统函数存在的优点与不足,结合加权平均阈值函数的思想,提出了一种改进小波阈值函数;同时,采用随分解层数变化的阈值代替了固定阈值,避免了有效高频噪声的消除。通过沉降监测数据对改进阈值函数验证,首先,使用不同的阈值函数采取降噪处理并利用信噪比和均方差进行去噪效果的评价;其次,对去噪后的数据建立Elman神经网络预测模型。实验结果表明,基于加权平均函数的改进小波阈值函数具有更好的去噪效果,在建立预测模型时具有更高的预测精度,提高了模型的可信度。

水轮机空化声发射信号的提升小波改进阈值降噪方法研究

针对水轮机运行时噪声对水轮机空化信号的影响和传统小波阈值的局限性,建立了基于提升小波改进阈值的水轮机空化声发射信号降噪方法。该方法首先利用提升小波变换对信号分解得到多个小波系数,然后利用改进的阈值函数对小波系数进行阈值降噪,将降噪后的新的小波系数进行提升小波重构。采用该方法分别对仿真信号和水轮机空化试验的声发射信号进行了降噪处理。结果表明:基于提升小波改进阈值降噪方法能有效地避免传统小波阈值降噪的局限性,在保留有用高频信号的同时有效地减少噪声成分,为后续水轮机空化特征提取提供保障。