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引入双曲正切阈值函数的平稳小波变换心电信号去噪方法

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计算机科学 2024年

作者：王海勇丁顾霏南京邮电大学计算机学院哈尔滨工程大学智能海洋航行器技术全国重点实验室

在心电信号的采集过程中，存在着各种噪声充斥在心电信号中，这会使心电信号变得难以识别，从而影响医务人员的诊断。对心电信号进行去噪处理是心电信号研究的重要环节，文章基于平稳小波变换的技术，针对平稳小波去噪过程中硬阈值、软... 详细信息

在心电信号的采集过程中，存在着各种噪声充斥在心电信号中，这会使心电信号变得难以识别，从而影响医务人员的诊断。对心电信号进行去噪处理是心电信号研究的重要环节，文章基于平稳小波变换的技术，针对平稳小波去噪过程中硬阈值、软阈值的缺陷，提出一种可变参数下的双曲正切函数（SWTaVHT）来对心电信号进行去噪，同时为了防止在去噪过程中丢失一些高频信息段，引入利用R峰位置信息辅助的修正方法，以更好地保留有用的信号特征。为了评估SWTaVHT的有效性，在公开数据库MIT-BIH上进行实验，与现有的方法进行比较研究。实验结果表明，去噪之后的信噪比（SNR）、均方根误差（RMSE）和均方根差百分比（PRD）和现有方法相比均更优。SWTaVHT在不改变原始信号振幅的情况下，对心电信号数据进行去噪处理，其效果优于现有方法。

关键词：心电信号阈值函数平稳小波变换 R峰校正降噪

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平稳小波变换和新阈值函数用于心电信号去噪

北京邮电大学学报 2017年第1期40卷 28-31页

作者：张金玲郑鑫北京邮电大学电子工程学院北京100876

心电信号采集过程中容易受到基线漂移、工频和肌电等噪声的干扰.为了提高心电信号的信噪比,结合平稳小波变换,在使用小波阈值去噪法去燥过程中,提出一种有别于常用软硬阈值函数的新的阈值函数.通过分析实测数据验证新阈值函数,结果表明... 详细信息

心电信号采集过程中容易受到基线漂移、工频和肌电等噪声的干扰.为了提高心电信号的信噪比,结合平稳小波变换,在使用小波阈值去噪法去燥过程中,提出一种有别于常用软硬阈值函数的新的阈值函数.通过分析实测数据验证新阈值函数,结果表明,该方法更加有效地抑制了心电信号中混入的基线漂移、工频和肌电噪声,且较好地保留了原始心电信号的特征.

关键词：心电信号平稳小波变换阈值函数去噪

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平稳小波变换在膈肌肌电降噪中的应用

数据采集与处理 2013年第5期28卷 546-552页

作者：杨智罗国袁芳芳中山大学信息科学与技术学院广州510006

为了去除膈肌肌电中的心电干扰,提出了一种基于平稳小波变换的"逆向"硬阈值的降噪方法。首先,对临床的膈肌肌电信号进行平稳小波变换,根据小波系数检测QRS并确定心电干扰范围;其次,逐层估计心电周期范围的小波系数均方差,并且通过均方... 详细信息

为了去除膈肌肌电中的心电干扰,提出了一种基于平稳小波变换的"逆向"硬阈值的降噪方法。首先,对临床的膈肌肌电信号进行平稳小波变换,根据小波系数检测QRS并确定心电干扰范围;其次,逐层估计心电周期范围的小波系数均方差,并且通过均方差计算各个心电干扰的阈值;最后,对各层心电干扰范围小波系数进行"逆向"硬阈值处理,并进行小波逆变换得到降噪后的信号。实验结果表明,该方法能够有效地去除膈肌肌电信号中的心电干扰,并且能够较好地保留膈肌肌电信号的信号特征。

关键词：膈肌肌电信号心电干扰平稳小波变换 "逆向"硬阈值

平稳小波变换在冬小麦SPAD高光谱监测中的应用

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应用生态学报 2015年第7期26卷 2139-2145页

作者：姚付启蔡焕杰孙金伟乔伟长江科学院农业水利研究所武汉430010 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100 长江科学院水土保持研究所武汉430010

在2010与2011年度冬小麦生长季通过大田小区试验,利用ASD便携式野外光谱仪和SPAD-502叶绿素计实测冬小麦冠层的高光谱反射率与SPAD值.分析不同SPAD值下的冬小麦冠层光谱特征,建立了基于归一化植被指数(NDVI)与比值植被指数(RVI)、小波... 详细信息

在2010与2011年度冬小麦生长季通过大田小区试验,利用ASD便携式野外光谱仪和SPAD-502叶绿素计实测冬小麦冠层的高光谱反射率与SPAD值.分析不同SPAD值下的冬小麦冠层光谱特征,建立了基于归一化植被指数(NDVI)与比值植被指数(RVI)、小波能量系数的不同生育期冬小麦SPAD估算模型.结果表明:随着SPAD值的增大,"绿峰"与"红谷"特征愈加明显.在冬小麦返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期NDVI估算SPAD的效果较好,估算模型的R2分别为0.7957、0.8096、0.7557、0.5033.小波能量系数回归模型可以提高冬小麦SPAD的估算精度,在返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期以高频、低频小波能量系数为自变量的冬小麦SPAD估算模型的R2分别达到0.9168、0.9154、0.8802、0.9087.

关键词：冬小麦叶绿素含量高光谱遥感平稳小波变换估算模型

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平稳小波变换在仿射不变性目标识别中的应用

计算机工程与应用 2007年第21期43卷 239-241页

作者：王凤国冯象初张小波西安电子科技大学理学院数学系西安710071

寻找相对于平移、尺度、旋转、扭曲不变的仿射不变量是现今多尺度分析在模式识别中应用的关键性问题。以文献[4]定义的仿射不变量为基础,构造了基于平稳小波变换的仿射不变量。通过分析,指出原文中所给绝对仿射不变量存在的缺陷,定义了... 详细信息

寻找相对于平移、尺度、旋转、扭曲不变的仿射不变量是现今多尺度分析在模式识别中应用的关键性问题。以文献[4]定义的仿射不变量为基础,构造了基于平稳小波变换的仿射不变量。通过分析,指出原文中所给绝对仿射不变量存在的缺陷,定义了一种新的绝对仿射不变量。试验结果和分析表明,构造的仿射不变量可以更好地用于目标物体识别。

关键词：平稳小波变换仿射变换仿射不变量

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基于平稳小波变换的陀螺仪信号去噪方法

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2003年第2期36卷 165-168页

作者：李士心刘鲁源杨晔陈刚天津大学电气与自动化工程学院天津300072 天津航海仪器研究所天津300131

针对传统小波去噪效果的局限性,分析了平稳小波与经典小波之间的关系,首次将平稳小波用于陀螺仪信号去噪,并与经典小波的去噪结果进行比较;实验结果表明,陀螺仪信号经平稳小波去噪后的寻北精度明显优于经典小波,进一步验证了平稳小波变... 详细信息

针对传统小波去噪效果的局限性,分析了平稳小波与经典小波之间的关系,首次将平稳小波用于陀螺仪信号去噪,并与经典小波的去噪结果进行比较;实验结果表明,陀螺仪信号经平稳小波去噪后的寻北精度明显优于经典小波,进一步验证了平稳小波变换具有较好的去噪效果.

关键词：小波变换平稳小波变换陀螺漂移

一种平稳小波变换改进阈值函数的电能质量扰动信号去噪方法

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电工技术学报 2016年第14期31卷 219-226页

作者：范小龙谢维成蒋文波李毅黄小莉西华大学电气信息学院成都610039 国网四川省电力公司广安供电公司广安638000

含噪电能质量扰动信号分析的前提是准确找到突变点信息,对信号进行去噪的同时,又必须保留突变点特征。针对此问题,选取平稳小波变换分解信号,并利用提出的改进阈值函数对信号进行去噪。将含噪的电能质量扰动信号进行多层平稳小波变换,... 详细信息

含噪电能质量扰动信号分析的前提是准确找到突变点信息,对信号进行去噪的同时,又必须保留突变点特征。针对此问题,选取平稳小波变换分解信号,并利用提出的改进阈值函数对信号进行去噪。将含噪的电能质量扰动信号进行多层平稳小波变换,逐层估计平稳小波变换细节系数中噪声的均方差σ_j,计算各层阈值σ_j2lnk^(1/2)并根据信号、噪声的小波系数在不同尺度上的分布特点,通过ln(j+1)对各层阈值进行修正,结合改进的阈值函数分别对各层小波系数进行处理。利用尺度系数和处理后的小波系数进行重构,得到去噪后的信号。仿真结果表明,改进的阈值函数去噪方法能够较好地滤除噪声并保留突变点特征,从处理后的小波系数中可以清晰地观察到扰动的起止时刻,并能够分辨出暂态振荡与谐波干扰。

关键词：电能质量扰动平稳小波变换阈值阈值函数去噪

基于平稳小波变换及奇异值分解的湖底回波分类

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声学学报 2006年第2期31卷 167-172页

作者：刘建国李志舜刘东西北工业大学航海学院 22西安710072

提出一种水下目标回波的特征提取方法。该方法根据平稳小波变换的冗余性和奇异值的稳健性,将湖底回波信号的平稳小波变换系数矩阵的奇异值作为特征向量。它本质上是利用平稳小波变换将信号分解到多个子空间,再采用K-L变换实现对子信号... 详细信息

提出一种水下目标回波的特征提取方法。该方法根据平稳小波变换的冗余性和奇异值的稳健性,将湖底回波信号的平稳小波变换系数矩阵的奇异值作为特征向量。它本质上是利用平稳小波变换将信号分解到多个子空间,再采用K-L变换实现对子信号的特征压缩。实测数据分析表明,本文方法与子带能量特征法相比: (1)在相同的样本集和类内距条件下,得到的类间距大于后者, (2)不论所选测试样本和训练样本是否属于同次湖试所得,分类正确识别率均高于后者, (3)随样本集的变动,其正确识别率抖动程度远小于后者。因此,该方法能得到更加稳健、有效的特征以及更好的分类效果。

关键词：平稳小波变换奇异值分解分类效果目标回波湖底特征向量回波信号 K-L变换提取方法系数矩阵

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基于张量的平稳小波变换红外图像去噪

光学学报 2009年第7期29卷 1818-1823页

作者：高仕博程咏梅赵永强潘泉魏坤西北工业大学自动化学院陕西西安710072

提出了一种基于张量的平稳小波变换红外图像去噪方法。采用平稳小波对噪声红外图像进行分解,保持低频近似图像不变,将所有尺度上的水平、垂直和对角方向的高频细节图像组合为一个立方体,形成三阶张量,通过多线性代数方法估计信号小波系... 详细信息

提出了一种基于张量的平稳小波变换红外图像去噪方法。采用平稳小波对噪声红外图像进行分解,保持低频近似图像不变,将所有尺度上的水平、垂直和对角方向的高频细节图像组合为一个立方体,形成三阶张量,通过多线性代数方法估计信号小波系数,这种处理方式没有破坏小波系数之间的固有空间关系,同时考虑到了尺度间和尺度内小波系数的相关性,优于传统的基于线性最小均方误差的信号小波系数估计算法,最后由低频近似图像与估计的高频细节图像通过平稳小波逆变换得到去噪图像。实验结果表明,该方法在性能指标和视觉质量上优于传统的平稳小波域最小均方误关去噪算法,为小波系数的较准确估计提供了一种全新思路。

关键词：图像处理红外图像去噪平稳小波变换张量多线性代数