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基于奇异性检测的信号去噪新方法

引言 近年来,小波理论得到了迅速的发展,而且由于其良好的时频特性,因而实际应用非常广泛。小波去噪是一个信号滤波的问题,但它又不同于传统意义上的低通滤波,它可以保留信号的基木特性。因而,它可以看成是特征提取和低通滤波功能的综合川。 小波去噪方法,大体上可以分为小波萎缩法、投影方法、相关方法3类【’l。小波萎缩法是目前研究最为广泛的方法,最初由Donoho于一992年提出闽值萎缩法(waveshrink)tZ]。因为小波系数中较大的系数多是以实际信号为主,而较小的则多为噪声,所以可以设定合适的闭值,将小于闽值的系数置零,而保留大于闽值的系数,然后再经过一系列处理,就可以实现去噪和重建。然而,对于闭值的选择并没有一个统一的标准,需要根据实际信号的情况及先验信息来进行选取,如果选取不当,就会极大地影响最终的去噪效果。Mallat介绍了一种利用小波变换模最大值的降噪技术[3l,该技术是利用李氏(Lipschitz)指数的方法。一个信号的小...  (本文共4页) 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

基于插值小波的信号奇异性检测和图像边缘提取

信号的奇异性作为信号处理中的重要研究对象,包含了信号的许多重要信息。而小波变换具有良好的时频分析能力,能够有效的检测出信号的突变点,因此在信号奇异性检测和图像边缘检测等领域得到广泛的应用。然而在经典检测算法中,应用小波变换进行奇异性检测时,获取小波系数通常需要利用离散积分替代连续积分。由于离散积分只能作为连续积分的近似表达,因此当采样数据密度较低时,这类方法往往会导致较大的计算误差,从而难以得到令人满意的检测效果。针对上述经典小波算法中的缺陷,本文尝试将插值小波应用于一维信号奇异性检测和二维信号图像边缘检测,从而避免使用离散积分的方法来获取小波系数,在减小计算误差的基础上获得更好的检测效果。本文的主要工作如下:(1)研究了插值小波的特性和插值小波对偶滤波器的构建方法,在此基础上构建出六阶B-样条小波对应的插值滤波器序列,并将其应用于后续的仿真实验中。(2)深入分析了经典小波检测算法中,图像分辨率与检测精度之间的关系。并根据仿真实...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

《信息化建设》2015年08期
信息化建设

基于小波奇异性检测的高压断路器故障诊断探究

1.前言由于机械存在不同程度的故障是导致高压断路器故障的重要原因之一,因此,高压断路器的机械振动信号在机械故障诊断中具有十分重要的作用。虽然断路器在分合闸操作中所产生的振动信号是一种非平稳信号,极难分辨,但是,由于该振动信号在时间上具有较良好的分辨性,因此,对其进行全面监测,可有效判断高压断路器是否存在故障。2.小波奇异性检测的理论基础2.1奇异点与奇异性指数奇异点指的是信号中的突变点,而奇异性指数则是一种以李普希兹指数对奇异点突变程度进行定性与定量的描述方式。例如,某个函数f(x)于x0处的李普希兹指数为α,当其仅存在1个常数K时,x0区域内的任意点x均可表示为式(1):|f(x)-f(x0)|≤K|x-x0|α,当x,x0∈(a,b)均成立时,即f(x)在区间(a,b)上的李普西兹α一致。由式(1)可看出,当函数?(x)在某点位置的李普希兹指数越大时,该点函数将越光滑,而当函数?(x)在某区域内存在间断或某阶导数断开时,即可...  (本文共2页) 阅读全文>>

《电脑知识与技术》2006年08期
电脑知识与技术

基于小波变换的图像纹理奇异性检测方法的研究

小波变换是一种能同时在时间(或空间)和频率域内进行局部化信号分析的新方法。其主要有点在于它在时域(空域)和频域都有良好的局部化性质,而且由于对高频成分采用逐渐精细的时域(空域)取样步长,从而可以聚焦到信号的任意细节。目前,小波理论已经由一维发展到多维。在二维情况下它除了“现微”能力外还具有极化的功能(即方向选择性)。二维小波在图像压缩方面的潜力已经得到公认。目前在语音,图像,通信,雷达,水声,地震,生物医学,机械震动,化工分析等领域都有应用,是多学科关注的热点,是信号处理的前沿课题。对功率谱具有“1/f”特性的所谓“自相似信号”,小波分析更是有力的工具[1]。1滤波器模型整个滤波器模型由三部分组成:二叉树分离,微分检零和合并零点,如图1所示。其中输入需要检测的图像到(I)进行二叉树离散复小波变换后,输出到下一级的参数为6个二维矩阵;再经过(II)微分处理及零值检测后,在(III)进行零点合并产生奇异点的输出矩阵。图1滤波器模型这...  (本文共2页) 阅读全文>>

《信息与电子工程》2009年02期
信息与电子工程

基于小波变换模极大值的电能质量奇异性检测

在配电系统中,电压暂降、电压暂升、电压振荡和脉冲等是最常见的暂态电能质量扰动。例如,当系统中发生短路故障,大容量电动机启动,变压器投入和切断时,都可能引起电压暂降。近年来,微处理器控制设备和电力电子设备在工业中得到广泛应用,这些设备对电压暂降等电能质量扰动特别敏感,电压暂降往往会导致这些设备损坏或误动作。像电压暂降这类电能质量问题已引起各方面关注,对它进行监测和统计也就显得特别重要。过去常采用电压下降深度和持续时间这2个指标来表征电压暂降,而这2个指标通常是从电压均方根值曲线得到,因此很难对敏感的电力电子设备在供电电压发生电压暂降时的反应做出精确解释。于是,人们希望从监测到的实际电压暂降波形中直接获得电压暂降的起止时刻、电压不平衡、畸变度和相位移等指标[1-8],其中电压暂降扰动起止时刻的精确确定,则是为获取以上指标首先要解决的问题。电压暂降的起止时刻常常对应着电压信号的奇异点。在数学上,函数在某点具有奇异性,是指信号在该点间断...  (本文共5页) 阅读全文>>

《石油工业计算机应用》2003年02期
石油工业计算机应用

小波变换在信号奇异性检测中的应用

小波变换是数学和工程技术研究的最新成果之一,由于引人了多尺度分析的思想,可将信号分解成各种不同频道成分,因而为在信号检测中的应用,提供了一个优于传统的Fourier变换的新方法。小波变换优于Fourier变换的突出特征是:它在时间域和频率域中都具有良好的局部性,实现了时频信号到时频空间〔或相空间〕的映射,并在一定的条件下形成可逆映射。这样,在进行信号分析时,就可以进入时频空间考察信号的时频持性。小波变换在具体实现信号的时频局部化时,所采用的方式是独特的,对高频区采用逐步精细的时间步长;而在低频区,则采用逐步精细的频率步长。这在信号分析中至关重要,而且也是Fourier变换所不可能做到的。 信号中的奇异点及不规则的突变部分带有比较重要的信息,它是信号重要的特征之一。比如,在故障诊断(特别是机械故障诊断)中,故障通常表现为输出信号发生突变,因而对突变点的检测在故障诊断中有着非常重要的意义。1小波变换 若函数中(t)二LZ(叫满足下述...  (本文共5页) 阅读全文>>