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基于改进小波阈值函数的桥梁应变监测数据降噪研究

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城市道桥与防洪 2024年第8期 262-267页

作者：万正华林志威方世书中南安全环境技术研究院股份有限公司湖北武汉430051 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002

为了减少噪声对桥梁应变监测信号的影响,进一步提高应变监测数据的可靠性,提出一种改进的小波阈值函数,通过改进软硬阈值折衷函数,构造了基于麻雀搜索(SSA)算法的适应度函数,并利用麻雀搜索算法对阈值函数中的调整因子进行寻优,克服了... 详细信息

为了减少噪声对桥梁应变监测信号的影响,进一步提高应变监测数据的可靠性,提出一种改进的小波阈值函数,通过改进软硬阈值折衷函数,构造了基于麻雀搜索(SSA)算法的适应度函数,并利用麻雀搜索算法对阈值函数中的调整因子进行寻优,克服了硬阈值函数的不连续以及软阈值函数存在恒定偏差的缺陷,同时也避免了传统试错法获取调整因子的缺陷;然后利用数值仿真软件建立了仿真信号,利用降噪效果评价指标,与其他改进阈值函数的去噪效果进行了比较,验证了该方法的降噪效果。研究表明:所提的桥梁应变监测信号降噪方法降噪效果更好,能较好地保留桥梁应变信息和基本特征。通过对兰家湾高墩钢栈桥应变监测数据降噪实例,验证了改进降噪方法的有效性。

关键词：桥梁健康监测应变数据小波降噪阈值函数麻雀搜索算法

基于改进小波阈值函数的安全阀排放声信号降噪

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振动与冲击 2021年第12期40卷 143-150页

作者：李树勋王志辉康云星侯建军兰州理工大学石油化工学院兰州730050 兰州理工大学机械工业泵及特殊阀门工程研究中心兰州730050

在安全阀测试中,安全阀排放声信号是检验阀门是否合格的重要信息来源。鉴于安全阀排放声信号易受到周边机械系统噪声的干扰,影响测试的准确性,利用指数型函数的衰减特性,提出一种改进的自适应小波阈值降噪方法。在不同尺度上根据小波分... 详细信息

在安全阀测试中,安全阀排放声信号是检验阀门是否合格的重要信息来源。鉴于安全阀排放声信号易受到周边机械系统噪声的干扰,影响测试的准确性,利用指数型函数的衰减特性,提出一种改进的自适应小波阈值降噪方法。在不同尺度上根据小波分解的噪声水平自适应的选取最佳阈值;构建一种在阈值处连续的阈值函数,引入调节因子,优化了传统阈值函数过度降噪、不连续等缺陷。采用该方法分别对仿真信号与安全阀实测信号进行降噪分析,并与传统小波阈值降噪、低通Butterworth滤波降噪进行对比。结果表明该方法降噪效果更好,验证了改进降噪方法的有效性。

关键词：小波降噪阈值函数分层阈值安全阀噪声测试系统

瑞利信道下基于广义阈值函数的LDPC译码算法

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电子学报 2017年第1期45卷 16-21页

作者：陈海强梁奇黎相成孙友明覃团发李道丰广西大学计算机与电子信息学院广西南宁530004 广西大学广西多媒体通信与网络技术重点实验室培育基地广西南宁530004 广西大学广西高校多媒体通信与信息处理重点实验室广西南宁530004

现存的LDPC译码算法,其节点处理依据主要遵循大数逻辑准则和完全处理准则,对应的阈值参数一般是固定不变的,在性能和复杂度之间的均衡不够灵活.本文首先提出一种广义阈值函数,能应用于大多数基于可靠度的二元LDPC译码算法.通过调整阈值... 详细信息

现存的LDPC译码算法,其节点处理依据主要遵循大数逻辑准则和完全处理准则,对应的阈值参数一般是固定不变的,在性能和复杂度之间的均衡不够灵活.本文首先提出一种广义阈值函数,能应用于大多数基于可靠度的二元LDPC译码算法.通过调整阈值参数,可方便地控制参与迭代处理的节点队列.其次,本文提出一种基于伴随式和星座映射信息的非均匀量化译码算法,可进一步降低复杂度和存储负荷.实验结果显示,在瑞利信道下,本文算法能够在较低的量化比特下获得优良的译码性能;结合广义阈值函数,只有约30%的变量节点参与迭代运算,译码复杂度可显著降低.

关键词： LDPC码阈值函数迭代译码译码复杂度非均匀量化

基于改进阈值函数的小波降噪分析在水电机组振动信号中的应用

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水力发电学报 2012年第3期31卷 246-251页

作者：苏立南海鹏余向阳吴罗长王瑾西安理工大学水利水电学院西安710048 中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院贵阳550081

小波阈值降噪算法是一种传统的水电机组振动信号的降噪算法,本文在其基础上提出了一种新的改进阈值函数的小波降噪方法,将改进阈值函数的小波降噪方法运用到水轮机机组振动监测中,解决了传统阈值函数存在抑制噪声污染与保留信号细节之... 详细信息

小波阈值降噪算法是一种传统的水电机组振动信号的降噪算法,本文在其基础上提出了一种新的改进阈值函数的小波降噪方法,将改进阈值函数的小波降噪方法运用到水轮机机组振动监测中,解决了传统阈值函数存在抑制噪声污染与保留信号细节之间的矛盾。通过模拟振动噪声信号进行消噪比较,在信噪比和均方误差均优于传统小波阈值消噪方法,并结合虚拟仪器LabVIEW和MATLAB混合编程实现了水电机组振动信号采集及改进阈值小波的降噪处理,通过对降噪前后不同降噪方法在振动信号特征分量的保持程度进行比较,说明该方法在各分量保持均优于传统的阈值函数方法,是一种有效的降噪方法。

关键词：水电机组阈值函数小波去噪 LabVIEW

基于Shannon熵的自适应小波包阈值函数去噪算法研究

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振动与冲击 2018年第16期37卷 206-211,240页

作者：周建向北平倪磊艾攀华西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621000

小波包去噪算法的关键问题在于对信号进行去噪时,如何有效地消除噪声且尽可能地保留原始信号的小波包系数。传统阈值函数由于无可调节参数,其去噪形式固定,无法根据小波包分解系数的噪声成分自适应地进行调整,去噪效果有待提升。据此,将... 详细信息

小波包去噪算法的关键问题在于对信号进行去噪时,如何有效地消除噪声且尽可能地保留原始信号的小波包系数。传统阈值函数由于无可调节参数,其去噪形式固定,无法根据小波包分解系数的噪声成分自适应地进行调整,去噪效果有待提升。据此,将Shannon信息熵作为调节参数引入小波包阈值函数中,提出一种基于Shannon熵的自适应小波包阈值去噪算法,对信号进行小波包分解并计算最大分解尺度小波包系数的Shannon熵值,依据该值对阈值函数进行调整,以实现在强噪声背景下对小波包系数进行大尺度的收缩,而在弱噪声背景下实现阈值收缩的平滑过渡。采用该方法对仿真信号与轴承振动实验信号进行去噪分析,并与其它小波包阈值去噪算法相对比,结果表明该方法去噪效果更好且在滤除噪声的同时有效地保留了信号的原始特征。

关键词： Shannon熵小波包去噪阈值函数振动信号

基于改进阈值估计和改进阈值函数的局部放电信号降噪方法

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振动与冲击 2022年第22期41卷 1-13页

作者：刘志坚赵浩益刘航罗灵琳宋琪李鹏程昆明理工大学电力工程学院昆明650500

提出了基于改进最优阈值估计和改进阈值函数两方面优化的降噪方法。首先,针对传统阈值法估计偏大和单序列样本熵阈值法估计易陷入局部最优的问题,建立了融合噪声序列样本熵和降噪序列样本熵的综合熵模型,以综合熵曲率拐点下的阈值为优... 详细信息

提出了基于改进最优阈值估计和改进阈值函数两方面优化的降噪方法。首先,针对传统阈值法估计偏大和单序列样本熵阈值法估计易陷入局部最优的问题,建立了融合噪声序列样本熵和降噪序列样本熵的综合熵模型,以综合熵曲率拐点下的阈值为优化目标,提出一种二分变步长非线性搜索方法实现最优阈值的快速估计。进一步,针对传统小波阈值函数存在重构振荡和重构偏差的问题,提出了一种融合软、硬阈值特征的改进阈值函数,通过使用平滑过渡数模型对该函数中的品质因子参数进行优化,使函数曲线在临界阈值邻域内连续平滑过渡。在高压设备局部放电超声波脉冲信号降噪应用场景中的仿真及测试试验结果表明,所提出综合熵阈值估计方法能够快速、准确地逼近最优阈值。此外,改进阈值函数兼顾了软、硬阈值函数的优点,能够抑制重构振荡和重构偏差,在保留原始信号有效信息的前提下实现对噪声的有效抑制,表现出了较好的工程应用价值。

关键词：信号降噪阈值估计阈值函数综合熵局部放电

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

改进小波阈值函数降低发动机冷试噪声测试仿真

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内燃机与动力装置 2024年第1期41卷 50-57页

作者：徐卓王辉杨晓峰吴凡闫伟山东大学能源与动力工程学院山东济南250014 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261061

为在发动机冷试测试过程中得到较为精准的传递信号,在分析总结小波降噪的文献资料基础上,构造一种对发动机冷试测试过程中的故障诊断信号进行降噪处理的改进小波阈值函数,使用MATLAB进行降噪模拟仿真对比分析,并对冷试的柴油机缸盖高速... 详细信息

为在发动机冷试测试过程中得到较为精准的传递信号,在分析总结小波降噪的文献资料基础上,构造一种对发动机冷试测试过程中的故障诊断信号进行降噪处理的改进小波阈值函数,使用MATLAB进行降噪模拟仿真对比分析,并对冷试的柴油机缸盖高速振动信号加噪后进行仿真验证。结果表明:本文中提出的基于改进小波阈值函数的降噪方法效果较好;MATLAB仿真试验中,经改进的小波阈值函数处理后的信号信噪比为26.9413,均方根误差为0.5258;在柴油机降噪仿真试验中,经改进的小波阈值函数处理后的信号信噪比为3.0868,均方根误差为2.2881。改进小波阈值函数降噪方法对柴油机冷试振动信号具有较好的降噪效果。

关键词：小波降噪阈值函数冷试测试故障诊断发动机

基于改进阈值和阈值函数的电能质量小波去噪方法

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电工技术学报 2019年第2期34卷 409-418页

作者：王维博董蕊莹曾文入张斌郑永康西华大学电气与电子信息学院成都610039 国网四川省电力公司电力科学研究院成都610072

针对电能质量扰动类型多,成分复杂,扰动特征易被当作噪声去除等问题,提出一种改进小波阈值去噪算法。该算法通过计算每层小波系数的峰和比来确定该层噪声含量,使修正因子Fj可根据不同扰动信号的噪声分布特点自适应调整通用阈值。同时,... 详细信息

针对电能质量扰动类型多,成分复杂,扰动特征易被当作噪声去除等问题,提出一种改进小波阈值去噪算法。该算法通过计算每层小波系数的峰和比来确定该层噪声含量,使修正因子Fj可根据不同扰动信号的噪声分布特点自适应调整通用阈值。同时,提出了改进的阈值函数,可变参数a能调节自身软、硬特性从而确定合适的阈值函数。采用该算法对七种常见电能质量扰动信号去噪,仿真结果表明,改进小波阈值去噪算法在不同噪声干扰下,对各类扰动信号都能达到较好的信噪比,去噪效果稳定,重构信号波形恢复较好,且在去噪过程中保留了扰动特征,能为后续电能质量分析提供准确有效的信息。

关键词：电能质量信号小波去噪峰和比修正阈值阈值函数