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小波包-局部最相关算法提高土壤有机碳含量高光谱预测精度

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农业工程学报 2017年第1期33卷 175-181页

作者：张锐李兆富潘剑君南京农业大学资源与环境科学学院南京210095

高光谱遥感可以实现水稻土排水期有机碳含量的快速预测,但土壤反射率受多种噪声的影响,有机碳光谱信号探测受阻,预测模型性能低下,如何在去除噪声的同时最大限度地保持有机碳光谱信号十分重要。以原状新鲜水稻土为研究对象,采用Bior1.3... 详细信息

高光谱遥感可以实现水稻土排水期有机碳含量的快速预测,但土壤反射率受多种噪声的影响,有机碳光谱信号探测受阻,预测模型性能低下,如何在去除噪声的同时最大限度地保持有机碳光谱信号十分重要。以原状新鲜水稻土为研究对象,采用Bior1.3小波系对反射光谱进行1~7层小波包变换,通过相关分析确定最大分解层;将原始反射率至最大分解层以内的各层光谱相关系数组成相关系数集,采用局部最相关算法(local correlation maximization,LCM)构造土壤有机碳最优光谱;最后基于最优光谱建立有机碳含量偏最小二乘预测模型并进行分析。结果显示:1)随着小波包分解层数的增加,土壤反射率与有机碳含量的相关性不断增强,到第6层达到最高,确定为小波包最大分解层;2)基于LCM构造的最优光谱比未去噪光谱平滑,比小波包去噪光谱保留了更多光谱细节;3)未去噪光谱、小波包去噪光谱和LCM最优光谱有机碳预测模型的验证决定系数分别为0.693、0.727和0.781,均方根误差为1.952、1.840和1.679 g/kg,残留预测偏差为1.85、1.97和2.17。小波包-局部最相关算法在去噪同时有效保持了土壤有机碳光谱信号,可提高水稻土有机碳含量高光谱预测精度。

关键词：光谱分析土壤有机质小波包局部最相关

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小波包特征熵提取水轮机尾水管动态特性信息

电力系统自动化 2004年第13期18卷 77-79,96页

作者：桂中华韩凤琴张浩华南理工大学电力学院广东省广州市510640 杭州电力设备制造公司浙江省杭州市310004

将小波包多分辨与信息熵相结合,提出了一种故障检测与诊断的方法——小波包特征熵一故障法。首先对采集到的振动信号进行3层小波包分解,在通频范围内得到分布在不同频段内的分解序列,进而建立信号的小波包特征熵向量,选取最能反映故障... 详细信息

将小波包多分辨与信息熵相结合,提出了一种故障检测与诊断的方法——小波包特征熵一故障法。首先对采集到的振动信号进行3层小波包分解,在通频范围内得到分布在不同频段内的分解序列,进而建立信号的小波包特征熵向量,选取最能反映故障特征的参数作为特征参数,进行故障诊断识别。以水轮机尾水管压力脉动信号为例,运用此法进行了尾水管动态特性信息提取。试验表明小波包特征熵法是提取故障信息并进行故障识别的一种行之有效的方法,为流体机械的故障诊断开拓了新的思路。

关键词：水轮发电机尾水管压力脉动小波包特征熵特征提取

小波包频带能量分解在断路器机械状态监测中的应用

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西安交通大学学报 2004年第10期38卷 1013-1017页

作者：孟永鹏贾申利荣命哲西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

基于小波包原理,将断路器操作振动信号分解到独立的频带内,不同频带内信号能量的变化反映了断路器机械运行状态的改变.提取主要的频带能量作为断路器状态监测的特征向量,并根据试验结果确定了不同状态下能量特征向量的容差范围,从而实... 详细信息

基于小波包原理,将断路器操作振动信号分解到独立的频带内,不同频带内信号能量的变化反映了断路器机械运行状态的改变.提取主要的频带能量作为断路器状态监测的特征向量,并根据试验结果确定了不同状态下能量特征向量的容差范围,从而实现了不同机械状态的简单分类,为断路器的机械状态监测提供了相应的量化依据.试验模拟了ZN12-35型真空断路器4种不同的合闸同期性状态,采用单个加速度传感器在机构箱上获取合闸时的触头振动信号.该信号经过小波包频带能量分解后,可以将各种合闸同期性状态分类集中在复平面中明显区分的不同区域内,从而验证了该方法在断路器机械状态监测中的有效性.重复试验表明,在保证监测系统稳定的前提下,该方法具有较高的状态监测准确率.

关键词：小波包特征向量频带能量状态监测断路器

小波包提取算法和相关分析用于电缆双端行波测距

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高电压技术 2011年第7期37卷 1695-1699页

作者：周湶卢毅李剑安文斗张冠军重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400030 煤炭科学研究总院重庆研究院重庆400037

由于故障行波传播色散的影响,确定行波到达时刻和选择行波波速一直是电缆行波测距的难题。针对以上两个问题,提出了基于小波包提取算法和相关分析的电缆双端行波故障测距方法。该方法将暂态行波信号通过小波包分解为不同的频带,然后提... 详细信息

由于故障行波传播色散的影响,确定行波到达时刻和选择行波波速一直是电缆行波测距的难题。针对以上两个问题,提出了基于小波包提取算法和相关分析的电缆双端行波故障测距方法。该方法将暂态行波信号通过小波包分解为不同的频带,然后提取能量相对集中的频带进行小波包重构。在该频带,线路的衰减系数和波速都可近似为常数,因此电缆两端的重构波形相似。用相关分析方法确定两端波形时间差,再结合该频带的波速,即能精确确定故障位置。通过对实验结果的分析表明,提出的方法提高了测距精度,是有效的。

关键词：行波故障测距色散特性小波包相关分析频带

小波包节点域和空间域倾角扫描高阶相关去噪技术

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石油地球物理勘探 2009年第6期44卷 695-699页

作者：樊计昌刘明军王夫运海燕赵俊猛中国地震局地球物理勘探中心河南郑州450002 中国科学院青藏高原研究所北京100085

小波包去噪就是根据信号和噪声在不同节点、不同层上的差异,在节点域利用其他数学方法(如相关、阈值化处理等)对含噪信号的系数进行缩幅、置零、相关等处理,最后重构原信号。空间域相关是指对经节点域高阶相关后的分量剖面的相邻道进行... 详细信息

小波包去噪就是根据信号和噪声在不同节点、不同层上的差异,在节点域利用其他数学方法(如相关、阈值化处理等)对含噪信号的系数进行缩幅、置零、相关等处理,最后重构原信号。空间域相关是指对经节点域高阶相关后的分量剖面的相邻道进行相关。由于剖面上相邻道的信号具有较强的相关性,而随机噪声的相关性较弱,可利用该特征增强信号,抑制或消除噪声。基于小波包方法、高阶相关方法的特点以及小波包方法在高频段分辨率高的优势,本文提出了小波包节点域和空间域倾角扫描高阶(3阶)相关去噪技术。首先对原始地震记录剖面进行4层小波包分解,得到16个分量剖面,并对这些剖面的每道在节点域对相邻频段的小波包系数进行高阶相关;然后在空间域对同一分量剖面相邻道的小波包系数进行倾角扫描高阶相关;在完成所有分量剖面的空间域相关后,对这些分量剖面进行重构,最终得到去噪后的地震记录剖面。数值实验和实际资料处理结果表明,本文方法的去噪效果明显优于小波尺度域和空间域高阶相关去噪方法,也明显优于常规小波包节点域2阶相关去噪方法。经本文方法去噪后,高斯白噪声得到了明显的压制或消除。

关键词：小波包节点域空间域倾角扫描高阶相关随机噪声相关去噪

小波包分析技术在大型电机转子故障诊断系统中的应用

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中国电机工程学报 2005年第22期25卷 158-162页

作者：于志伟苏宝库曾鸣哈尔滨工业大学控制工程系黑龙江省哈尔滨市150001

通过精密离心机电机驱动系统和机械系统的故障机理的分析,提出了两种故障信号基于小波包分析的特征提取方法。一个是渐进性故障信号的特征提取方法,控制器误差信号通过小波包分解与重构,最后在最低频段的节点得到了已经去噪的故障信号... 详细信息

通过精密离心机电机驱动系统和机械系统的故障机理的分析,提出了两种故障信号基于小波包分析的特征提取方法。一个是渐进性故障信号的特征提取方法,控制器误差信号通过小波包分解与重构,最后在最低频段的节点得到了已经去噪的故障信号。另一个是振动信号频带能量的特征向量提取方法,动平衡系统的振动信号被分解到独立的频段,不同频带内的信号能量变化反映了系统机械运行状态的改变,每个能量成分被提取形成特征向量用于故障诊断。试验与仿真结果表明这种基于小波包分析的故障方法具有算法简单、可行的优点。

关键词：精密离心机小波包故障诊断误差信号特征向量频带

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小波包分析在齿轮故障诊断中的应用

振动与冲击 2005年第5期24卷 101-103页

作者：李友荣曾法力吕勇刘安中武汉科技大学机械自动化学院武汉430081

基于小波包对信号的高分辨率分解和重构能力,把信号分解到不同频段,然后选择有效频段进行故障信号重构,分离出故障信息。通过对含有周期冲击的信号进行分解处理,展示了小波包分析在特征提取中的优点。通过对减速箱齿轮故障信号进行降噪... 详细信息

基于小波包对信号的高分辨率分解和重构能力,把信号分解到不同频段,然后选择有效频段进行故障信号重构,分离出故障信息。通过对含有周期冲击的信号进行分解处理,展示了小波包分析在特征提取中的优点。通过对减速箱齿轮故障信号进行降噪、分解处理,表明该方法可以有效地提取故障信号中的周期冲击成分。

关键词：小波包降噪分解齿轮故障诊断

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小波包多载波调制峰均功率比问题研究

天津大学学报 2006年第5期39卷 605-608页

作者：郝久玉耿化卿何要庄李惠敏天津大学电子信息工程学院天津300072

从小波包多载波调制(WPT-MCM)系统的结构出发,给出了小波包多载波调制峰均功率比(PAPR)的定义．借助仿真工具,分析了子载波路数对小波包多载波调制峰均功率比的影响,比较了小波包多载波调制和正交频分复用(OFDM)两种系统的峰均功率比特... 详细信息

从小波包多载波调制(WPT-MCM)系统的结构出发,给出了小波包多载波调制峰均功率比(PAPR)的定义．借助仿真工具,分析了子载波路数对小波包多载波调制峰均功率比的影响,比较了小波包多载波调制和正交频分复用(OFDM)两种系统的峰均功率比特性．提出了基于SLM技术降低小波包多载波调制峰均功率比的方法,给出了仿真结果．结果表明,子载波路数的增多使小波包多载波调制的峰均功率比增大,基于SLM技术降低小波包多载波调制峰均功率比是非常有效的．

关键词：小波包多载波调制峰均功率比(PAPR) SLM技术

小波包和频响函数随机-模糊统计的斜拉桥损伤识别

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交通运输工程学报 2011年第2期11卷 18-23页

作者：周奎李深圳宋子收李胡生上海理工大学环境与建筑学院上海200093 上海应用技术学院城市建设与安全工程学院上海200235

针对单点损伤识别方法的缺点,提出了基于频响函数和小波包能量谱的斜拉桥多点损伤识别指标。对结构损伤前后的频响函数值进行了随机-模糊均值处理,将处理的频响函数作为基进行小波包能量谱分析,提取能量累积变异值进行损伤识别,并进行... 详细信息

针对单点损伤识别方法的缺点,提出了基于频响函数和小波包能量谱的斜拉桥多点损伤识别指标。对结构损伤前后的频响函数值进行了随机-模糊均值处理,将处理的频响函数作为基进行小波包能量谱分析,提取能量累积变异值进行损伤识别,并进行了独塔斜拉桥模型的试验研究和连续梁与简支梁的数值仿真。分析结果表明：桥梁上有1处和2处损伤时都可被识别和定位;损伤指标随着损伤程度的增加而变化,损伤初期呈线性变化,损伤程度在40%~50%时,指标变化趋缓,损伤超过50%后,指标值又会急剧变化;采用锤击激励比环境激励的损伤识别结果更好,锤击激励力大小对损伤识别效果无影响。

关键词：斜拉桥小波包频响函数随机模糊统计损伤识别虚拟激励损伤指标