小波阈值

摘要： 针对水轮机在线监测振摆信号降噪处理等问题,本文提出经验模态分解(EMD)与小波阈值降噪处理方法。该方法首先将振摆信号进行EMD自适应分解,得到一系列本征固有模态函数(IMF),然后结合小波阈值函数对每一个IMF进行阈值降噪处理,最后将经过小波阈值函数降噪处理的IMF进行重构,构成降噪后的信号。并通过仿真信号验证了处理方法的正确性,采用该方法对在线监测系统采集的振摆数据进行降噪处理,结果表明该方法为能有效地对在线监测振摆数据进行降噪。本文提出的EMD与小波阈值降噪方法适用于水轮机振动信号的降噪处理这一领域,该方法将EMD与小波阈值相结合,避免单一小波阈值降噪中分解层数和小波基选择的局限性,相比传统小波阈值降噪方法,有较高的信噪比。

摘要： 针对多噪声环境下非平稳声信号的去噪问题,为提高信号识别精度,利用小波变换具有多分辨分析的特点,提出一种改进的小波阈值去噪方法,并对阈值的选取和阈值函数的选择做出改进。利用对数函数的特性拟合分解层变量对噪声的影响,提出一种动态阈值计算方法,保证了阈值在随分解层数增加时会随之变化,优化了采用固定阈值带来的信号过度滤波问题;利用指数函数的特性设计了一个阈值函数,解决了采用传统阈值函数带来的信号重构偏差大的问题;最后,以信噪比和均方根误差为性能指标进行实验,对比了不同阈值和阈值函数下的去噪精度。结果表明,文中设置的动态阈值计算方法在去噪时误差最小,更加逼近目标信号,所设计的方法提高了信号识别精度,提升了小波变换的实用价值。

摘要： 针对传统硬阈值函数在阈值处不连续、传统软阈值函数中小波系数与小波估计系数之间存在恒定偏差的问题,提出一种优化新型阈值函数的图像去噪算法.本文所提算法不仅对高频噪声进行有效去噪,而且兼顾低频分量,从低频分量中提取少量细节信息,从而提高原图像和重构图像的相似度,之后再对重构图像进行中值滤波.仿真结果表明,相比于传统的软、硬阈值函数,采用本文优化后的阈值函数进行图像去噪,不仅主观上视觉效果更好,而且峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)值增加了约7 db,结构相似性(Structural Similarity,SSIM)增加了约0.1,均方误差(Mean Square Error,MSE)降低了76%.此外,对含高密度椒盐噪声的图像进行优化阈值函数和加权均值滤波相结合的算法去噪后,仿真结果与单一阈值函数去噪相比,峰值信噪比增加了约5%,均方误差降低了约5.5%,结构相似性增加了约0.1.

摘要： 电能质量扰动信号在检测时极易受到外界噪声干扰,进而影响后续分析与处理,而传统阈值去噪在处理信号时会出现阈值处不连续,边缘模糊、固定偏差等情况,故提出一种改进的小波阈值去噪方法.首先通过寻优算法筛选出最优小波基与分解层数,而后利用改进的阈值和阈值函数对含噪的扰动信号降噪,获得去噪信号.实验结果表明,改进方法具有较好的调节性和连续性,提高了降噪信号的信噪比、减少了均方根误差,有效解决了传统软硬阈值函数的不足.

摘要： 针对天气变化及光照不足导致的奶牛监测图像降质问题,提出一种基于双域分解的复杂环境下奶牛图像增强算法。该算法首先采用双域滤波图像去噪,将输入图像分解为低频图像和高频图像;其次根据贝叶斯估计得到不同高频图像的小波阈值,利用改进的Garrote阈值函数进行小波去噪,并结合伽马变换对去噪的高频图像进行矫正,实现对高频图像的滤波和对比度调整;再次通过暗通道先验对低频图像进行去雾,并结合对比度受限自适应直方图均衡化(contrast limited adaptive histogram equalization,CLAHE)算法对去雾后整体偏暗的低频图像进行增强,进一步提高图像的对比度和整体亮度;最后将处理后的高频图像和低频图像进行重构,得到最终的增强图像。以不同时段光照、复杂气象条件下实地拍摄的奶牛场监测图像为样本,采用主观视觉和客观评价将该算法与现有算法进行试验对比。结果表明,该算法能够对复杂光照下奶牛图像有效去噪、增强整体和细节信息、改善图像视觉效果等,相比于HE算法、Retinex算法、CLAHE算法、自适应Retinex算法,标准差分别平均提高1.9295、4.6812、3.2450、0.5330,峰值信噪比平均分别提高0.5260、-13.7775、-0.4690、1.1975,信息熵值平均提高0.1555、0.5397、0.0297、0.5905,结构相似性平均提高0.0052、-0.0827、0.0588、0.0463,可实现不同时段和复杂气象条件下的奶牛监测图像增强,为基于机器视觉的奶牛行为自动识别奠定良好的基础。

摘要： 本文主要检测水质COD数据,对数据进行去噪处理,为建立预测水质COD模型提供数据预处理奠定基础。紫外可见光谱检测水质COD数据系统易产生光学仪器本身和外界散射光的噪声影响,得到光谱数据存在不必要的噪声。为开展去噪效果评价,实验稀释了COD浓度为20 mg/L的邻苯二甲酸氢钾溶液来得到了30组水质COD光谱数据,将六种算法去噪效果相互对比,得出灰狼优化小波阈值算法更适合用于去除水质COD数据噪声的结论。为了验证两种优化算法去噪的可行性,采集某内陆河地表水质COD光谱数据进行实例去噪分析。比较两种优化算法的去噪参数评价,灰狼优化小波阈值算法能更好抑制了噪声和提高了系统检测精度,为紫外可见光谱法的水质COD数据的去噪处理提供了一种全新的解决办法,证明了两种优化小波阈值算法适用于地表水质COD数据去噪分析的可行性。

摘要： 目的设计一种降噪算法改善低血流灌注状态下提取的光电脉搏容积波信号质量。方法首先对原始信号进行经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD),计算各固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)的连续均方误差,判断噪声主导的IMF后对其进行小波阈值降噪,最后将信号重构即可得到降噪后的低灌注脉搏波。结果使用自行设计系统采集的低灌注脉搏波信号对上述算法进行验证:在灌注系数为0.15%时,该算法可有效抑制噪声干扰并还原脉搏波信号特征。结论该算法可有效改善低灌注状态下提取的脉搏波信号质量,有助于增加该状态下心率、血氧饱和度等生理参数的测量精度。

摘要： 针对最小均方误差算法在语音降噪中收敛速度慢和稳态误差较大的问题,提出一种基于小波阈值的变步长最小均方误差算法.首先,利用小波软阈值算法对语音信号进行时频分析,剔除噪声的小波系数,提高降噪精度;其次,在最小均方误差算法的基础上通过建立步长因子和误差信号之间的非线性函数关系,提出一种新的变步长最小均方误差算法,对变换后的语音信号做进一步降噪处理,提高收敛速度.实验结果表明,相比于其他单一去噪算法,该算法在信噪比和均方误差上均有较大改善.

摘要： 地震数据通常包含大量的噪声,为了有效去噪,提高地震信号的信噪比,提出了一种完全经验模态分解(CEEMD)与改进的小波阈值去噪相结合的方法。CEEMD对信号分解具有良好的适应性;经改进的小波阈值函数能更好地克服硬阈值函数的非连续性和软阈值函数的小波系数偏差。两种方法的结合可以获得较好的去噪效果。通过对文章提出的方法进行仿真实验后,验证了信噪比明显优于传统的单一去噪方法。

摘要： 采用低频超声胸腔成像技术对实际的人体胸腔进行信号采集时,超声换能器接收到的胸腔信号中会含有大量的噪声干扰,较大地影响了成像效果。因此文章通过COMSOL平台建立二维胸腔模型,在接收到的胸腔信号中添加信噪比为2dB高斯白噪声作为模拟噪声。通过小波阈值降噪技术对含噪的胸腔信号进行处理,发现db7小波基在分解层数为1层,阈值准则为minimaxi,软阈值处理函数时可以有效降噪,提高数据的信噪比。

摘要： 基线漂移(BW)是一种由于人体呼吸、肌肉收缩、电极与接触面接触不稳定等原因所产生的噪声,常对心电图(ECG)设备的信号采集造成干扰.为了更好的去除ECG检测设备在采集ECG信号的过程中所产生的基线漂移(BW)噪声,该文提出一种基于经验模态分解联合小波阈值(EMD-WT)的方法来去除BW噪声,该方法可根据经验模态分解(EMD)获得的固有模态分量组(IMFs)来自适应确定噪声主导的IMFs分量,再结合小波阈值(WT)方法对信号进行去噪.研究结果表明,所提EMD-WT方法不仅在ECG的BW噪声去除方面具创新性以及优越性,同时对比去噪前后定量分析结果,该方法具有较低的均方误差(MSE),百分比均方根差(PRD),以及较高的相关系数(R).

摘要： 遥感图像成果获取过程受诸多噪声的影响较大,因此,对遥感图像进行噪声消除显得尤为重要.本文在图像处理理论及传统去噪方法的基础上,选用去噪效果较好的两种方式,即线性滤波和小波阈值去噪法,通过串联方式将这两种方法结合起来,更好地处理了遥感图像的噪声,从而提高了遥感图像的质量.

摘要： 针对轴承振动信号夹杂的噪声极大影响有用信息的提取,提出了基于遗传算法的变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)与小波阈值去噪方法.该方法首先利用遗传算法选择合适的VMD参数,然后用VMD方法对含噪声的信号进行自适应分解,最后对分解的模态分别进行小波阈值处理后重构信号,得到去噪后的信号.在实际轴承信号的试验结果表明,该方法与常用的去噪方法相比,能够得到更高的信噪比和更低的均方差.

摘要： 空气耦合超声检测技术是近些年发展起来的新兴的非接触声学检测方法，该技术以空气作为耦合介质，尤其针对检测中不宜使用耦合剂的新型复合材料的质量评价提供了一种很好的手段，这些材料包括蜂窝夹芯复合材料、泡沫夹芯复合材料、多孔耐温陶瓷材料等。穿透式空气耦合超声检测中,由于较低声波透射率、激励接收系统噪声及声波在介质中的散射噪声导致接收信号信噪比较差,小波阈值滤噪技术在解决上述问题时面临小波基、分解层数及阈值函数的选取难题.基于小波分析的基本原理,以单因素分析方法开展小波阈值滤噪实验研究.选择不同小波族(Daubechies,Symlet 和coiflet)中的小波基、小波分解层数(4-8 层)及阈值函数(软阈值及改进阈值函数)对实际含噪超声信号进行小波阈值滤噪处理,并通过对比滤噪信号的信噪比及频谱特性得出不同参数对滤噪效果的影响.结果表明,选择coiflet小波族中的小波基能获得具有更高信噪比及透射信号幅值的滤噪信号;分解层数越高,滤噪信号的信噪比越高,但增长趋势渐趋稳定;阈值函数对滤噪性能的影响并不十分显著,一般采用软阈值函数或改进阈值函数就能获得良好滤噪效果.

摘要： 针对低信噪比的大地电磁信号去噪问题，提出了一种基于经验模态分解的小波阈值去噪方法，并与HHT变换和小波阈值去噪法的效果相比较。试验结果表明，利用经验模态分解的小波阈值法在信号信噪比较低时不仅能够有效的去除噪声同时也能完整的保留有效信号，为研究大地电磁信号去噪处理提供新的手段。

摘要： 电力系统中绝缘子泄漏电流信号的采集易受到各种噪声的干扰,严重影响了绝缘子运行状态的在线监测.针对泄漏电流信号信噪比较低以及传统去噪方法存在着去噪效果不佳的问题,提出了一种融合小波阈值去噪和形态学去噪的新型自适应去噪方法,该方法利用了小波阈值法和形态学法在不同幅值噪声去噪上的独特优势,并采用自适应优化的方法确定小波法的阈值和形态学法的权系数.通过绝缘子泄漏电流仿真信号和高压试验中实测信号的去噪对比分析试验,验证了本文方法在绝缘子泄漏电流信号去噪中的有效性和稳定性.

摘要： 针对应用集合经验模态分解(EEMD)方法难以提取强噪声背景下滚动轴承微弱故障特征的问题,提出了将最小熵反褶积(MED)和小波阈值去噪与EEMD相结合的改进方法.先采用MED对滚动轴承振动信号降噪,增强冲击特征;然后利用基于EEMD的小波阈值去噪方法处理降噪后信号得到一组固有模态分量(IMF),并依据相关系数准则剔除虚假分量;对重构后信号进行Teager能量算子解调分析,提取其微弱故障特征.通过仿真信号和实验台信号验证了该改进方法的有效性.

摘要： 本文研究了一种用于光纤光栅智能服装的心音信号提取与处理算法,实现异常心音的初步识别.提出基于希尔伯特-黄变换(HHT)和小波阈值消噪相结合的心音提取算法,对波长解调信号进行消噪,提取有用的心音信号.采用数学形态学进行心音包络提取,提出基于直线结构元素和余弦结构元素相结合的心音处理算法,准确获取心音峰值点和起止点位置并计算心音特征值,根据心音特征值的临床意义,判断心音是否正常.实验结果表明该算法能够有效消除波长解调信号中的呼吸干扰与噪声,对20例实测正常心音和8类常见异常心音均能正确识别.该算法具有易实现、识别率高的特点,对光纤传感智能服装的研发和心脏疾病的早期诊断具有重要意义.

摘要： 本文对语音识别的鲁棒性提高进行研究,提出了改进的小波阈值去噪法并与时域滤波相结合,对带噪语音信号进行识别前的预增强,效果良好。并在语音识别中将隐马尔可夫模型HMM和BP神经网络BPNN进行融合,利用BPNN的非线性及学习性求取HMM观测概率,有效的将时序模型HMM与声学模型ANN进行结合并对BP神经网络构建过程的隐层节点数确定及训练算法进行了优化,最后的仿真实验表明该混合模型,在噪声环境下由于HMM的强时序建模能力和神经网络的强学习能力比单纯HMM具有更强的噪声鲁棒性,明显改善了语音识别系统的性能。

摘要： 小波分析具有良好的时频分析能力，通过对信号分解后各个尺度上的小波系数进行阈值处理，可以消除信号中的干扰噪声。根据大型发电机定子绕组局部放电现场信号中可控硅触发脉冲干扰信号振荡均匀、幅值大的特点，对原始信号小波系数进行上下限双向阈值，大大消减该脉冲的含量。仿真信号和实测信号分析表明：该方法可以去除绝大部分白噪声和可控硅触发脉冲，结合对窄带周期干扰抑制效果较好的数字滤波方法，将具有良好的实际应用效果。

摘要： 本发明公开了一种基于EMD结合自适应小波软硬阈值的光伏直流信号去噪方法，获取含有噪声的光伏直流信号；对含有噪声的光伏直流信号进行经验模态分解EMD，得到所有固有模态函数IMF分量；分别计算各IMF分量的自相关函数，判断噪声与信号起主导作用的模态分界点；对判定为噪声起主导作用的IMF分量进行自适应小波软硬阈值去噪，得到去噪后的IMF分量，并输出信噪比最大时软硬阈值结合情况下的α取值；将去噪后的IMF分量与剩余分量进行累加，完成信号重构，得到去噪后的光伏直流信号。上述方法解决了传统EMD去噪方法所存在的模态混叠等问题，能有效分离光伏噪声环境下的直流信号，提高光伏直流信号的抗噪性能。

摘要： 本发明的目的在于提供基于复合评价指标和小波熵的小波阈值去噪参数选取方法，包括以下步骤：获取备用小波基，小波去噪处理，复合评价指标计算，将每个小波基不同分解层数的两种传统评价指标组成的数据集分别进行归一化处理，每个小波基各得到一组复合评价指标，确定最佳分解层数，使用同类小波基对含噪信号进行逐层小波分解至最佳分解层数，通过计算低频系数的小波熵确定每一层分解的最优小波基，比较复合评价指标确定多类小波基中的最优去噪方案。本发明通过构建复合评价指标确定最佳分解层数，计算低频系数小波熵确定每一层分解的最优小波基的方式，在尽可能减小计算量的前提下解决了小波去噪中小波基和分解层数两种去噪参数的优选问题。

摘要： 本发明公开一种基于分层自适应阈值函数的小波阈值降噪方法，在采集旋转机械的轴承信号过程中，由于现场设备和环境的干扰，采集的信号含有噪声，为了保证测量数据的真实有效，有必要对采集的原始轴承信号进行降噪处理。本发明构造了一个在阈值处连续并在小波域内可导且存在趋势参数的阈值函数，通过计算各小波分解层的噪声信号能量与总信号能量的熵值获得各层趋势参数，得到对应小波分解层的阈值函数数学模型。本发明方法使小波阈值函数在各分解层自适应的选取趋势参数，能够更有效的去除轴承外圈故障、内圈故障和滚珠故障信号中的噪声成分，达到更好的去噪效果。

摘要： 本发明公开了一种用于激光诱导击穿光谱的小波阈值降噪的阈值校正方法，基于合理的阈值校正数学模型，通过灰色理论和模糊理论计算得到校正后的阈值并用于激光诱导击穿光谱的小波阈值降噪。通过本方法取得了很好的激光诱导击穿光谱的降噪效果，在提高了信噪比的同时降低了检出限。

摘要： 本发明的目的在于提供基于复合评价指标和小波熵的小波阈值去噪参数选取方法，包括以下步骤：获取备用小波基，小波去噪处理，复合评价指标计算，将每个小波基不同分解层数的两种传统评价指标组成的数据集分别进行归一化处理，每个小波基各得到一组复合评价指标，确定最佳分解层数，使用同类小波基对含噪信号进行逐层小波分解至最佳分解层数，通过计算低频系数的小波熵确定每一层分解的最优小波基，比较复合评价指标确定多类小波基中的最优去噪方案。本发明通过构建复合评价指标确定最佳分解层数，计算低频系数小波熵确定每一层分解的最优小波基的方式，在尽可能减小计算量的前提下解决了小波去噪中小波基和分解层数两种去噪参数的优选问题。

摘要： 本发明公开一种基于分层自适应阈值函数的小波阈值降噪方法，在采集旋转机械的轴承信号过程中，由于现场设备和环境的干扰，采集的信号含有噪声，为了保证测量数据的真实有效，有必要对采集的原始轴承信号进行降噪处理。本发明构造了一个在阈值处连续并在小波域内可导且存在趋势参数的阈值函数，通过计算各小波分解层的噪声信号能量与总信号能量的熵值获得各层趋势参数，得到对应小波分解层的阈值函数数学模型。本发明方法使小波阈值函数在各分解层自适应的选取趋势参数，能够更有效的去除轴承外圈故障、内圈故障和滚珠故障信号中的噪声成分，达到更好的去噪效果。

摘要： 本发明公开了一种用于激光诱导击穿光谱的小波阈值降噪的阈值校正方法，基于合理的阈值校正数学模型，通过灰色理论和模糊理论计算得到校正后的阈值并用于激光诱导击穿光谱的小波阈值降噪。通过本方法取得了很好的激光诱导击穿光谱的降噪效果，在提高了信噪比的同时降低了检出限。

摘要： 本发明提供了一种处理SCADA系统数据的实时小波阈值去噪方法。该方法通过采用滑动窗口实现了在线小波阈值去噪，采用自适应函数阈值对小波系数进行处理，不同信号长度下进行不同层次的小波分解。本发明提供的一种处理SCADA系统数据的实时小波阈值去噪方法，计算简单，去噪效果好，可以实时对SCADA系统数据进行处理，为长输管道在线仿真技术提供基础数据。

摘要： 本发明公开了一种基于改进小波阈值函数的信号降噪算法，其信号降噪算法包括如下步骤：A、获取原始信号s(t)，初步处理，得到待降噪信号；B、将信号进行小波分解；B1、选择具有正交性的dbN系小波基函数作为离散小波变换的小波基；C、计算有用信号中的最小频率fmin与对应的小波基的中心频率f0的最大分解层数j。本发明通过对采集的信号进行小波降噪时，首先将含噪的信号进行小波分解得到的细节系数，再基于改进的阈值函数对高频系数进行处理，得到改进的小波系数，最后将小波分解的最底层的近似系数和各层改进的细节系数进行小波重构，从而可得到降噪后的信号，解决了常用的小波阈值降噪算法在信号重构后，容易出现失真的问题。

摘要： 本发明公开了一种基于变压器振动信号敏感IMF的小波阈值去噪方法，涉及变压器信号处理技术领域；本发明的方法包括：对带通滤波后的变压器本体振动信号进行VMD分解，利用各IMF分量的敏感因子筛选出敏感IMF。采用小波阈值法对非敏感IMF分量进行去噪处理，利用改进的小波阈值函数对小波系数进行阈值处理，以提高小波阈值法的降噪能力，降低噪声干扰，保留变压器原始振动信号更多的有效信息。本发明的一种基于变压器振动信号敏感IMF的小波阈值去噪方法，有效提高变压器本体振动信号去噪方法的降噪能力，提高去噪效率，同时保留原始信号中的有效信息。