小波变换在信号降噪处理中的应用

本文在介绍小波变换的消噪原理和方法的基础上,研究了影响小波变换降噪效果的两个主要因素:小波基函数和阈值。通过模拟的方法对同一信号分别采用db小波和sym小波进行降噪处理;以及用相同的小波基函数,采用不同的阈值,对其降噪处理。     

基于小波变换的信号降噪处理

在介绍小波变换的消噪原理和方法的基础上,研究了影响小波变换降噪效果的两个主要因素：小波基函数和分解尺度。通过模拟的方法对同一信号分别采用db小波和sym小波进行降噪处理;以及用相同的小波基函数,采用不同的分解层数,对其降噪处理。     

离散小波框架消除瞬态散射回波噪声

利用离散小波框架(DWF)结合非线性软阈值方法对瞬态雷达反射回波信号进行去噪处理。通过对模拟雷达散射回波信号去噪,并与传统的傅立叶方法,样条拟合,标准正交Daubechies小波基,sym4小波基,双正交bior2.2小波基法进行了数据对比,表明该方法对瞬态非平稳信号去噪效果更为明显。     

振动信号噪声消除中的小波基选择研究

小波基的选择是小波应用中的一大难题。为了比较各种小波基在工程信号降噪效果方面的差异,提出了评判指标重构因子的概念,并给出了计算公式。通过对各种情况下重构因子的计算,有效地比较了各种小波基在滤波降噪方面的差异,并对振动信号噪声消除中的小波基选取给出了一般性的建议。对于信号噪声消除中的小波基选择研究具有一定理论价值和工程指导意义。     

用于EBPSK系统的多径信道小波变换线性均衡器

为解决EBPSK信号使用经典均衡算法消除多径信道码间干扰时,自适应迭代的收敛速度较慢的问题,针对EBPSK系统运用基于小波变换的线性均衡器,将输入信号从时域变换到小波域后进行最小均方(LMS)线性均衡,同时根据不同信噪比仿真比较Haar小波、db6小波、sym6小波等经典小波的线性均衡器均衡效果.仿真结果表明:经过小波变换后输入信号的自相关矩阵的最大特征值与最小特征值之比较大,因此基于小波的线性均衡比经典均衡算法的最小均方误差(MSE)收敛速度明显提高,迭代次数和计算量都有所降低,且均衡器选用不同小波函数在一定程度上会影响误码率,但不明显,其中基于Haar小波比基于sym6小波和db6小波的LMS均衡算法的误码率要低.     

纳通道内λ-DNA过孔信号的小波去噪及统计分析

针对λ噬菌体中的脱氧核糖核酸(λ-DNA)通过纳米通道时的过孔信号噪音大,强度弱且非平稳的缺点,提出了使用具有良好时频域分辨能力的小波分析方法对其进行去噪处理,并对有效去噪后的λ-DNA过孔信号进行了统计分析.首先根据小波去噪原理,选择合适的小波函数,确定最佳的分解层数并选取合适的阈值,对实验采集到的含噪声信号进行去噪处理.根据最终去噪效果可得,以sym7为小波基函数、分解层数5层、使用默认软阈值可以有效降低信号中的噪声,提高信噪比.然后,对具有48 000个碱基对(48 kbp)的λ-DNA通过60 nm氮化硅(SiN)纳米孔的特征信号进行了统计分析,分析结果表明,阻塞电流和过孔时间分别符合双峰高斯分布和偏正态分布,这为后续DNA分子的辨识工作提供了依据.     

基于小波分析的呼吸信号消噪方法研究

为搭建呼吸信号采集平台,利用小波分析对流量传感器采集的呼吸信号进行了滤波处理. 实验中,讨论了小波基函数、分解层数以及阈值准则对小波消噪效果的影响,并得到了分析信号的最优小波基函数和最优分解层数. 基于组件对象模型(COM)技术,运用VC++和Matlab联合编程,形成可脱离Matlab环境运行的可执行文件. 仿真结果表明,信号采集平台成功实现了呼吸信号的采集与消噪,并取得了较好的效果.     

基于小波的支持向量机算法研究

基于小波对偶框架和支持向量核函数的条件,提出了一种支持向量小波核函数.该核函数利用小波的多尺度插值特性和稀疏变化特性,不仅提高了模型的精度和迭代的收敛速度,而且还适用于信号的局部分析、信噪分离和突变信号的检测,从而在提高支持向量机(SVM)泛化能力的同时,提高了辨识效果和减少了计算量.基于该核函数和正则化理论提出的最小二乘小波支持向量机用于非线性系统辨识,对SINC函数的逼近,该小波核得到的均方根误差不足高斯径向基核的1/12,对logistic混沌序列预测的均方根误差不超过8×10-6,同时实验表明,预测的长度对预测均方根误差没有显著影响,这表明小波核SVM具有更好的泛化能力.     

一种新的小波基函数及其在雷达信号特征提取中的应用

为进一步准确估计雷达信号的瞬时频率，在现有Morlet小波基函数的基础上，提出了一种新的Morlet小波基函数（New-Morlet）用于小波脊线的提取。通过深入分析小波脊线原理以及正确提取小波脊线对小波基函数的要求，利用Morlet小波基函数提取雷达辐射源信号的小波脊线特征，从而可以估计出辐射源信号的瞬时频率。将New-Morlet小波与现有的Morlet小波进行对比得出New-Morlet小波具有更好的时-频综合特性。同时，分析了利用小波脊线原理估计信号瞬时频率的迭代算法。仿真结果表明：基于New-Morlet小波基函数的特征提取性能优于现有的Morlet小波基函数，且具有良好的抗噪性能，其方法是有效的。     

一种双正交小波代数构造方法

提出了一种B样条双正交小波的代数构造方法.对同一个尺度函数来说,可通过自由选择参数构造多种不同的对偶尺度函数的系数,从而可以构造不同的B样条双正交小波.在此基础上用同一尺度函数的多种双正交小波分别作了信号消噪和图像的分解与重构实验,取得了小波系数在信号消噪和图像处理中如何按照应用目的选优的相关结论.     

小波包基的一种选择方法

小波包库包含了很多小波包基,这些基能够处理信号的不同分量。因此,选择合适的小波包基,就可以提取信号的特征。在遗传算法和散度分类准则的基础上,提出了小波包基的选择方法,并且给出了实例。通过实例验证,本文提出的方法是可行的。     

基于小波变换的离子迁移谱信号处理技术

针对离子迁移谱信号受到噪声干扰的现状,本文提出利用小波阈值降噪的方法对离子迁移谱原始信号进行降噪处理.建立了基于小波变换的阈值降噪模型,以图谱中的1ng TNT信号为实验对象,对阈值计算原则、阈值处理方法以及小波基的选择进行了优化.结果表明：采用sym5小波,将原始信号进行3层分解后,根据固定阈值原则（Universal）获得的阈值,按照软阈值方法对小波系数进行处理并重构,原始信号中的噪声可以得到有效抑制.     

小波滤波器的统一构造方法与软件

尽管小波分析与应用已十分深入,特别是紧支集上的小波变换已广泛应用在信号处理,如何图象压缩、声音处理,文字识别等领域,但小波基或小波滤波器的构造却是一件十分取艰苦的工作,揭示了紧支集上任意长度正交小波基滤波器统一的解析结构。一种有限步递归构造分解方法可以非常容易地计算出任意 多个参数的正小波基滤波器参数。此后并验证了Ｄｕｂｅｃｈｉｅｓ等人的小波滤波器的构成参数,以及验证了已在具体应用中发挥重要作用的     

奇异性信号检测时小波基的选择

奇异性信号往往带有一些重要信息，小波是奇异性检测的一种有力工具。本文研究了几种常用小波对不同奇异性信号的检测效果，通过对比分析，对不同的奇异性信号，推荐出了优先选用的小波基，并实际应用于刀具磨损时切削力信号的分析。     

矿山微震信号小波分析与研究

 针对目前人工信号识别技术和傅里叶变换在分析识别矿山微震信号时的局限性,提出Matlab小波工具箱分析方法。首先对矿山实际监测到的干扰矿震信号进行小波变换,对小波分解之后的矿震信号进行频谱分析,结果表明能够准确地观察到信号的突变点,确定矿震信号P波初到时,从而更加精确得出矿震震源的位置和能量大小;其次对受干扰矿震信号进行小波消噪,同时对小波分析的4种阈值降噪方法进行分析对比,发现无偏似然估计阈值效果最好,显示了小波分析的强大消噪功能。研究结果表明,小波分析具有良好的矿震信号识别效果和消噪能力,是矿震信号处理和分析的一种有效方法。     

小波去噪中小波基的选择

介绍了选择小波基所依据的几个特征,并通过实例说明了在小波去噪中要把握小波基的特征,根据信号选择合适的小波基．     

采用解析模态分解和小波变换的损伤识别方法

针对希尔伯特-黄变换(HHT)在信号处理中存在的模态混叠现象,引入解析模态分解定理(AMD)提取时变结构响应的一阶本征函数,并构建一阶本征函数能量比指标识别结构的损伤位置.从损伤位置处的响应信号出发,引入连续小波变换和时间窗思想,提出一阶本征函数小波能量变化率指标来预测结构的损伤演化过程.通过一个刚度突变和线性变化的三层剪切型结构数值算例,对一阶本征函数能量比和一阶本征函数小波能量变化率指标进行验证.结果表明:所提出的指标能够有效识别结构的损伤位置和损伤时间.     

Haar小波及其机械故障诊断应用

小波变换是一种时频分析方法，在机械信号处理应用中，基小波常根据其时域波形与被检测的信号成分相似或匹配选择，很少考虑小波其他特性，这种方法并不完善．通过Haar小波说明这个问题，推导了Haar小波连续变换在时问和尺度上的周期性，应用于机械信号处理，有效地提取出故障特征频率．该研究结果开拓了基小波选择的思路．     

无线电引信信号去噪的最优小波基选择

为解决小波技术在无线电引信应用中最优小波基的选择问题,在对小波基基本参数及性质进行分析的基础上,根据无线电引信信号的特点,归纳出适用于无线电引信信号去噪的小波基特点.引入参数重构因子对小波基去噪效果进行评判,进一步得出db12,db13和db17小波基适用于无线电引信信号去噪的结论.仿真实验结果的对比验证了所得结论的正确性.