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采用反正切变换降低小波去噪对野值的敏感性

计算机工程与应用 2017年第10期53卷 241-245,270页

作者：杨正瓴张玺张军杨钊刘亚迪天津大学电气与自动化工程学院天津300072 天津市过程检测与控制重点实验室天津300072

对存在野值和较强噪声的非平稳时间序列,为提高小波阈值去噪在低频信号分解中的准确性和稳健性,采用反正切变换将原始非平稳时间序列转换成新的更平稳的序列,以提高信噪比,并抑制野值的不利影响。通过解析分析,解释了反正切变换抑制野... 详细信息

对存在野值和较强噪声的非平稳时间序列,为提高小波阈值去噪在低频信号分解中的准确性和稳健性,采用反正切变换将原始非平稳时间序列转换成新的更平稳的序列,以提高信噪比,并抑制野值的不利影响。通过解析分析,解释了反正切变换抑制野值的成因,并优化了其中的参数。采用已知信号的数值实验(仿真)证明,反正切变换能够提高对野值的抵抗能力,改善小波阈值去噪的效果。应用于风速时间序列的去噪表明,新方法能够有效抑制风速里的野值,获得更符合实际的风速信号。

关键词：非平稳时间序列小波阈值去噪反正切变换

基于Chua混沌的反正切变换研究及电路设计

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基于Chua混沌的反正切变换研究及电路设计

作者：于朝勤黑龙江大学

学位级别：硕士

混沌系统拥有内在随机性,其在混沌状态下得到的序列具备随机信号类似的特征。因而,在加密系统中,它很适合用作密钥序列的产生器。然而,随着破译技术的进步,用于加密的低维混沌系统很难抵抗破译的攻击。高维混沌序列随机性高,更无规则,... 详细信息

混沌系统拥有内在随机性,其在混沌状态下得到的序列具备随机信号类似的特征。因而,在加密系统中,它很适合用作密钥序列的产生器。然而,随着破译技术的进步,用于加密的低维混沌系统很难抵抗破译的攻击。高维混沌序列随机性高,更无规则,可是它的研究难度大。怎样通过一种方法改进现有混沌系统的混沌特性,获得随机性和复杂性更高的混沌序列。针对此问题,本文提出混沌反正切变换的方法,通过对Chua混沌序列进行反正切变换,实现增强该序列均匀性和复杂性目的。为了获得均匀分布的混沌序列,本文基于Chua混沌系统,对变换前和变换后产生的混沌序列进行了统计分布、信息熵以及李雅普诺夫特征指数研究,并且做了大量的MATLAB仿真实验。Chua混沌序列经过反正切变换后,它的分布特性变得更加均匀,信息熵达到7.212接近理论最大值7.228。它的复杂性增强,李雅普诺夫特征指数增大了0.625。这验证了混沌反正切变换的可行性和有效性。最后,用比较和实验推理的方法筛选出最优反正切变换式,并研究了混沌反正切变换电路的实现方法。比较分析了泰勒算法和CORDIC算法,CORDIC算法的绝对误差小、消耗的硬件资源少、精度高、实现简单。因此,根据CORDIC算法,利用FPGA设计了混沌反正切变换电路的硬件系统,并对电路的功能进行了测试。测试结果验证了,该电路被成功设计。

关键词： Chua混沌系统反正切变换均匀分布 FPGA

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同方学位论文库

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平稳小波域红外图像增强的反正切变换法

计算机工程与应用 2012年第9期48卷 145-148页

作者：陈军张长江浙江工业职业技术学院计算机分院浙江绍兴312000 浙江师范大学数理与信息工程学院浙江金华321004

针对红外图像噪声大、对比度低等特点,提出一种平稳小波域的红外图像增强方法。综合运用信息熵、信噪比和图像的标准差构造增强后图像的评价函数。结合红外图像的特点,利用反正切变换设计一种简单有效的非线性变换函数用于在平稳小波域... 详细信息

针对红外图像噪声大、对比度低等特点,提出一种平稳小波域的红外图像增强方法。综合运用信息熵、信噪比和图像的标准差构造增强后图像的评价函数。结合红外图像的特点,利用反正切变换设计一种简单有效的非线性变换函数用于在平稳小波域内增强红外图像的对比度。该算法用差分演化算法结合构造的评价函数,寻找最优的非线性变换参数。实验结果表明,所提出的算法在有效增强红外图像对比度的同时又对噪声有较强的鲁棒性。所提出的算法综合性能优于两种传统的同类方法。

关键词：红外图像增强平稳小波变换差分演化反正切变换

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基于小波域反正切变换的红外图像增强算法

计算机工程 2013年第1期39卷 248-251页

作者：陈军张长江浙江工业职业技术学院数字媒体与信息工程分院浙江绍兴312000 浙江师范大学数理与信息工程学院浙江金华321004

针对红外图像对比度低、噪声大的特点,利用由信息熵、信噪比和图像标准差构成的评价函数,提出一种平稳小波域的红外图像增强算法。以反正切变换为基础,设计在平稳小波域内增强红外图像对比度的非线性变换函数,并利用差分演化算法与评价... 详细信息

针对红外图像对比度低、噪声大的特点,利用由信息熵、信噪比和图像标准差构成的评价函数,提出一种平稳小波域的红外图像增强算法。以反正切变换为基础,设计在平稳小波域内增强红外图像对比度的非线性变换函数,并利用差分演化算法与评价函数,寻找最优的非线性变换参数。实验结果表明,与传统的小波域增强算法相比,该算法在有效增强红外图像对比度的同时,对噪声具有较强的鲁棒性。

关键词：红外图像小波变换差分演化反正切变换评价函数

基于邻域粗糙集与多核支持向量机的变压器多级故障诊断

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高电压技术 2018年第11期44卷 3474-3482页

作者：李春茂周妺末刘亚婕高波吴广宁西南交通大学电气工程学院

针对传统变压器故障诊断过程中故障征兆与故障类型间映射关系的不确定性及模糊性问题,根据粗糙集知识与多核学习理论,构建了一种变压器多级故障诊断模型。该方法基于溶解气体分析（DGA）诊断标准,以5种特征气体及16种气体比值作为初始... 详细信息

针对传统变压器故障诊断过程中故障征兆与故障类型间映射关系的不确定性及模糊性问题,根据粗糙集知识与多核学习理论,构建了一种变压器多级故障诊断模型。该方法基于溶解气体分析（DGA）诊断标准,以5种特征气体及16种气体比值作为初始特征量,并利用邻域粗糙集知识按属性重要度大小获取在所诊断故障类型上高重要度的最小故障特征信息集。在深入挖掘DGA所含故障信息的基础上,建立分级故障诊断模型,以二分类支持向量机作为分类器,利用最小故障特征信息集进行多级故障诊断。此外,采用反正切变换处理各输入特征,避免了油中溶解气体长尾分布而导致的误分情况;同时,各支持向量机皆采用多核学习,以解决单核支持向量机数据敏感性强,鲁棒性低的缺陷。实例分析表明：与传统特征量相比,新提出特征量下的各诊断层准确率均能较稳定的达到88%以上,且最小运行时长可达0.337 5 s,具备提高分类精度,减小运行时间与算法结构的明显优势。另外,与传统故障诊断方法相比,该多级诊断的模型不仅能更深层次挖掘故障特征信息,降低冗余特征信息的复杂性,并且可有效提高诊断平均准确率3%以上,具有更高的准确度与可靠性。

关键词：变压器反正切变换邻域粗糙集特征重要度多核支持向量机多级故障诊断

基于PML边界的有限差分法及其在光波导泄漏损耗计算中的应用

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光子学报 2003年第12期32卷 1426-1429页

作者：徐静戴道锌何赛灵浙江大学现代光学仪器国家重点实验室光及电磁波研究中心杭州310027

利用结合完美匹配层 (PML)边界的有限差分法计算了光波导的泄漏损耗通过采用非均匀格点差分格式和反正切坐标变换的方法 ,有效地减小了计算量并提高了计算精度分析了PI(polyimide)掩埋型波导和SOI(silicon on insulator)脊型波导两... 详细信息

利用结合完美匹配层 (PML)边界的有限差分法计算了光波导的泄漏损耗通过采用非均匀格点差分格式和反正切坐标变换的方法 ,有效地减小了计算量并提高了计算精度分析了PI(polyimide)掩埋型波导和SOI(silicon on insulator)脊型波导两种典型结构的泄漏损耗 ,给出了波导结构尺寸对泄漏损耗的影响。

关键词：有限差分法完美匹配层边界泄漏损耗反正切变换非均匀格点聚酰亚胺 SOI

基于PCA-KELM和AT的互感器故障诊断

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中国测试 2019年第11期45卷 72-78页

作者：王昕曹文彬曹敏赵旭赵艳峰李翔蒋婷婷田猛王先培南方电网电能计量重点实验室云南昆明650217 云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650217 武汉大学电子信息学院湖北武汉430072

针对当前互感器故障诊断算法的准确率不高的问题,提出基于主元分析法核极限学习机(principal components analysis-kernel extreme learning machine,PCA-KELM)和反正切变换(arctangent transform,AT)的互感器故障诊断方法。AT可以改变互感器故障的数据结构,重新调节电压电流等数据的相关比例;PCA提取数据特征,不仅可以减小其维数,还可以保留所需的识别信息;KELM算法能够利用其结构参数来逼近非线性函数,且无需设定网络隐含层节点。通过构建互感器诊断模型,并给出互感器测量参数,将KELM和PCA相互结合对数据进行仿真。将所提出的方法分别与支持向量机(support vector machine,SVM)和原始的ELM的性能进行比较。仿真结果表明:所提出的互感器故障诊断方法在诊断精度上均优于SVM和ELM,且诊断速度同ELM相当,较SVM有明显提升,故障诊断准确率达到98.53%,可为故障信息有限情况下的互感器故障诊断提供参考。

关键词：互感器故障诊断反正切变换主元分析法核极限学习机

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有界约束平差模型的变量代换方法

测绘通报 2018年第11期 83-85,89页

作者：张立艳成都农业科技职业学院四川成都611130

对于含有界约束的最小二乘平差模型,一般是采用约束最优化理论迭代求解,它要求迭代搜索方向是可行下降方向,而无约束最优化问题无需考虑搜索方向的可行性。因此,无约束极值问题的求解比相应的约束极值问题简单。本文将含有上下界的模型... 详细信息

对于含有界约束的最小二乘平差模型,一般是采用约束最优化理论迭代求解,它要求迭代搜索方向是可行下降方向,而无约束最优化问题无需考虑搜索方向的可行性。因此,无约束极值问题的求解比相应的约束极值问题简单。本文将含有上下界的模型参数进行两种典型的变量代换,将约束最小二乘平差问题转化为非线性最小二乘平差模型求解。数值实例表明,有界约束平差模型的变量代换方法有效可行。

关键词：不等式约束最小二乘有效集方法反正切变换正弦变换非线性最小二乘

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冬季风、夏季风性质差异对风电预测的影响

冬季风、夏季风性质差异对风电预测的影响

作者：张玺天津大学

学位级别：硕士

为分析夏季风、冬季风对我国风电预测的影响,本文从气象学角度分析了我国风电功率预测产生误差的原因,并与国外风电发展强国进行比较,寻找并分析预测精度出现差异的气象气候因素;利用混沌时间序列的分析方法对冬季风、夏季风的性质进行... 详细信息

为分析夏季风、冬季风对我国风电预测的影响,本文从气象学角度分析了我国风电功率预测产生误差的原因,并与国外风电发展强国进行比较,寻找并分析预测精度出现差异的气象气候因素;利用混沌时间序列的分析方法对冬季风、夏季风的性质进行分析和比较;在风速数据的处理与分析上,使用了反正切变换以提高小波阈值去噪的效果;将风机转动惯量考虑在内,提出建立大气风速与风机机械转速之间更精确关系的观点。本文研究的内容如下:（1）为进一步可靠地提高我国风电预测的准确性,从全球风速、气压分布等大气运动的角度,寻找我国风电预测误差的气象成因,论证了季风对我国的影响。注意到蒙古高气压不仅是冬季风的成因,更是影响我国北部非季风区的风能充沛地区的关键。（2）对近30年逐月的全球位势高度、海平面大气压、地表矢量风速分布的历史资料,以及2014年逐月的对应资料分析表明:我国与欧洲风电大国如荷兰等相比,大气环流及气压条件相对复杂,通过对两者风速时间序列的分析,解释其在短期风速预测精度上的差异原因。（3）利用Hurst指数、信息熵分析了冬季风和夏季风的性质差异,采用关联维数和最大Lyapunov指数在理论上定量的分析了冬季风和夏季风的异同,描述了两者在混沌时间序列分析中的特征。（4）在风速数据处理中,研究了一种基于低阶非线性变换—反正切变换的改进小波阈值去噪方法,实验证明该方法能够达到更高的准确性和稳健性。提出在计及风机转动惯量等作用下,建立大气风速与风机机械转速之间的更精确的关系,并以此提高大气风速和风机出力之间的折算精度。

关键词：风电预测季风位势高度风速反正切变换小波阈值去噪