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水利水运工程学报 2019年第4期 83-91页

作者：魏博文钟紫蒙南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 南昌大学建筑工程学院江西南昌330031

基于高拱坝泄流结构实测振动响应数据资料,针对泄流激励作用下不可避免混有各种噪声进而影响结构工作模态识别精度的问题,提出了一种基于改进的小波阈值-经验模态分解(EMD)联合算法的滤波降噪方法。以拱坝泄流结构实测振动响应资料为基... 详细信息

基于高拱坝泄流结构实测振动响应数据资料,针对泄流激励作用下不可避免混有各种噪声进而影响结构工作模态识别精度的问题,提出了一种基于改进的小波阈值-经验模态分解(EMD)联合算法的滤波降噪方法。以拱坝泄流结构实测振动响应资料为基础,利用改进的小波阈值算法滤除大部分高频白噪声,降低EMD分解的边界积累效应,进行EMD分解,通过去趋势波动分析(DFA)方法进一步滤除白噪声及低频水流噪声。工程实例分析结果表明,与小波分析、EMD方法相比,该方法具有更好的降噪效果,能精确滤除泄流结构实测振动响应信号中的低频水流噪声及白噪声,最大程度地保留信号中有效特征信息,并且为拱坝泄流结构在噪声干扰下提取有效信息提供了捷径,为坝体结构的安全监控打下了基础。

关键词：高拱坝流激振动滤波降噪小波阈值分析

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基于CEEMDAN和MPE的导墙振动信号降噪方法及应用

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郑州大学学报（工学版） 2022年第5期43卷 91-97页

作者：刘昉张鲁丰庞博慧梁超姚烨天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300354 华能澜沧江水电股份有限公司云南昆明650214

针对泄流导墙实测振动位移信号中存在随机噪声的问题,将多尺度排列熵引入到泄流导墙振动信号的降噪处理中,使用一种应用于泄流结构的基于自适应噪声的完备总体经验模态分解(CEEMDAN)和多尺度排列熵(MPE)联合去噪的方法。首先,通过CEEMDA... 详细信息

针对泄流导墙实测振动位移信号中存在随机噪声的问题,将多尺度排列熵引入到泄流导墙振动信号的降噪处理中,使用一种应用于泄流结构的基于自适应噪声的完备总体经验模态分解(CEEMDAN)和多尺度排列熵(MPE)联合去噪的方法。首先,通过CEEMDAN方法对导墙振动信号进行处理,得到一系列固有模态函数(IMF);其次,通过多尺度排列熵分析各IMF的随机性,并以多尺度排列熵值作为评价指标,将各IMF分量筛选为含噪声的IMF分量和纯净的IMF分量;最后,利用小波阈值降噪方法对含噪声的IMF分量进行降噪处理,将降噪处理后的数据与剩余纯净的IMF分量重构,获得降噪后的泄流导墙振动信号。仿真信号和工程实例结果表明:使用该方法提高了信号的降噪效果,能精确去除泄流导墙振动信号中的噪声,且有效保留了振动信号中的特征信息,具有一定的可行性。该方法的降噪结果可以作为实现对泄流导墙安全监测的可靠依据,可以应用到与之类似的导墙振动信号降噪处理中,为实现泄流导墙结构的健康运行打下基础。

关键词：泄流导墙振动信号 CEEMDAN 多尺度排列熵小波阈值分析信号降噪

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基于数据预处理与特征表示的多核SVM短期光伏发电预测

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水电能源科学 2018年第9期36卷 205-208,147页

作者：陈锦铭郭雅娟伍旺松吴倩红韩蓓李国杰国网江苏省电力公司电力科学研究院江苏南京211103 上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

针对气温、降雨等气象数据有时难以获得且仅有的辐照度、光伏发电功率属于多源数据、毛刺多、具有不同特征的问题,提出了基于数据预处理与特征表示的多核支持向量机光伏预测方法,利用小波阈值分析法对光伏发电功率与辐照度进行去噪处理... 详细信息

针对气温、降雨等气象数据有时难以获得且仅有的辐照度、光伏发电功率属于多源数据、毛刺多、具有不同特征的问题,提出了基于数据预处理与特征表示的多核支持向量机光伏预测方法,利用小波阈值分析法对光伏发电功率与辐照度进行去噪处理,通过对辐照度特征表示参数提取,进行SOM与k-means结合的二次聚类选取相似日,并采用多核支持向量机进行预测。结果表明,小波阈值去噪后能大幅提高预测精度,仅用辐照度与功率数据进行预测也能取得较高的预测精度,且多核预测精度高于单核预测精度。

关键词：数据预处理特征表示小波阈值分析二次聚类多核支持向量机

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光纤低相干干涉技术中光拍频噪声的分析与消除

光纤低相干干涉技术中光拍频噪声的分析与消除

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作者：范军哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

光纤低相干干涉技术已经被广泛用于高灵敏度的测量技术当中。低相干干涉技术通过降低相干噪声可测量光的相位,而且可以对光程差,包括光相干层析剖面进行绝对测量。光纤低相干干涉仪采用自发辐射发光的宽带光源,随着越来越多的利用光学... 详细信息

光纤低相干干涉技术已经被广泛用于高灵敏度的测量技术当中。低相干干涉技术通过降低相干噪声可测量光的相位,而且可以对光程差,包括光相干层析剖面进行绝对测量。光纤低相干干涉仪采用自发辐射发光的宽带光源,随着越来越多的利用光学层析技术,在光纤低相干干涉中对信噪比的研究也越显重要,其中一个特别的噪声就是由低相干光源发出的自发辐射发光多个频率分量混合而成的拍频噪声,在一定的范围内拍频噪声将限制光程差和相位检测的灵敏度。本文对光纤低相干干涉的传感特性进行了详细的理论研究,提出了热噪声、散粒噪声和拍频噪声的基本表达式,进而给出由很小相位变化和绝对光程变化的信噪比和分辨率公式,对光拍频噪声产生的影响进行数值分析并讨论。介绍了LabVIEW虚拟仪器,并在其平台上对干涉信号进行数据采集、显示、低通滤波、中值滤波、信噪比估计以及拍频噪声的提取,LabVIEW以其强大的频域功能模块与MATLAB丰富的小波工具箱形成了很好的互补。本文主要通过传统滤波方法、快速傅立叶滤波和小波阈值去噪法对干涉信号进行去噪,并通过大量实验结果对比分析,验证了它们各自的优缺点。小波变换的多分辨率分析的特点,能很好地反映信号的局部特性,小波阈值的选取和小波基的选择是本文的重点。

关键词：低相干干涉技术拍频噪声信噪比小波阈值分析

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振动机械滚动轴承早期故障信号的提取与分析

振动机械滚动轴承早期故障信号的提取与分析

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作者：殷德龙西安建筑科技大学

学位级别：硕士

随着科技的高速发展,现代工业的自动化水平越来越高,在矿山、冶金等行业正逐步形成以振动机械为主体的生产线。当振动机械发生故障时,将会影响整个生产线的运行。在例行的维护中,如果能尽早的识别出振动机械的故障部位并加以维修,将会... 详细信息

随着科技的高速发展,现代工业的自动化水平越来越高,在矿山、冶金等行业正逐步形成以振动机械为主体的生产线。当振动机械发生故障时,将会影响整个生产线的运行。在例行的维护中,如果能尽早的识别出振动机械的故障部位并加以维修,将会更好的防止事故的产生。因此振动机械早期故障诊断的研究具有非常重要的意义。再者随着振动机械步入老龄化,其工作的稳定性随之降低,对其进行实时监测和在线故障诊断也十分重要。由于振动机械工作时的环境噪声和工作噪声较大,而其产生早期故障信号非常微弱,此时故障信号易被强噪声所淹没,故微弱故障信号的提取成为了一个难点。为此改进了小波阈值降噪方法:即改进阈值估计值和择优选取阈值函数,更好的实现微弱信号降噪;并将集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)和奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)结合,提出了高低频的结合准则,用于弱信号提取:即分析强噪声对EMD算法的影响,通过仿真分析和对比分析,证明EEMD可以有效的解决EMD的模态混叠问题和端点效应。SVD算法在噪声较弱的情况下,信号提取效果极佳,但是随着噪声的增加、信噪比的减小,奇异点逐步消失,该方法失效。用EEMD和SVD相结合的方法,可提取出信噪比为-15db的微弱信号。振动筛是一类典型的振动机械,滚动轴承故障是其最常见的故障之一。对其滚动轴承内、外圈点蚀故障的频谱进行分析,发现信号中不仅有噪声的干扰还有边频的影响,更加大了故障特征频率提取的难度。首先应用改进小波阈值分析法对故障信号进行降噪,随之用EEMD-SVD方法选取合适IMF分量频率段,进行故障特征频率的提取。结果表明,改进小波阈值分析法和EEMD-SVD相结合的方法可以提取出振动筛滚动轴承早期点蚀故障的特征频率。振动筛在线诊断系统的开发中,应用加速度传感器、信号调理器、数据采集卡和计算机搭建起采集系统的硬件部分,通过LabVIEW软件编程实现实时振动信号显示、信号处理与分析、故障判别与报警,完成两个功能:激振器滚动轴承的实时监测功能、弹簧同步性监测功能。系统包含三个界面:数据采集界面、轴承故障诊断界面和弹簧同步性故障诊断界面,并对实验室振动筛进行监测和诊断。

关键词：振动机械微弱信号小波阈值分析 EEMD-SVD 在线监测

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