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基于CEEMDAN-改进小波阈值的大坝变形数据处理方法

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水利水电科技进展 2024年第5期44卷 80-86,102页

作者：石佳晨岳春芳朱明远皮李浪新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆水利水电科学研究院新疆乌鲁木齐830049 河海大学水利水电学院江苏南京210098

针对现有方法对大坝变形监测数据去噪精度低、易将部分高频有用信息误判为噪声的问题,提出了一种自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和改进小波阈值联合去噪的方法。该方法利用CEEMDAN对原始数据进行分解,通过t检验对分解获得的... 详细信息

针对现有方法对大坝变形监测数据去噪精度低、易将部分高频有用信息误判为噪声的问题,提出了一种自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和改进小波阈值联合去噪的方法。该方法利用CEEMDAN对原始数据进行分解,通过t检验对分解获得的多个本征模态函数(IMF)分量进行特征分析,筛选出含噪分量并利用Pearson相关系数和方差贡献率进行校验,最后采用改进的小波阈值对筛选出的含噪分量进行精细化去噪,并重构去噪后的模态函数分量,得到去噪后的数据。仿真试验和工程实例验证结果表明,该方法在多种不同指标上均优于对比的3种方法,同时能够更有效地保留数据的高频有用信息,提高准确度和平滑性,可用于大坝中的非线性变形数据去噪处理。

关键词：大坝安全监测 CEEMDAN分解 t检验改进小波阈值去噪精度分析乌鲁瓦提水库

基于改进小波阈值—CEEMDAN的变压器局部放电超声波信号白噪声抑制方法

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高压电器 2024年第1期60卷 163-171页

作者：周晶罗日成黄军长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410004 国网重庆市电力公司万州供电分公司重庆404000

为了有效去除变压器局部放电超声信号中的白噪声干扰,提高后续局部放电模式识别及定位的准确性,提出了一种基于改进小波阈值和自适应噪声完全集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEE... 详细信息

为了有效去除变压器局部放电超声信号中的白噪声干扰,提高后续局部放电模式识别及定位的准确性,提出了一种基于改进小波阈值和自适应噪声完全集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)的变压器局部放电超声波信号去噪方法。首先,通过对放电信号进行CEEMDAN分解得到一系列由高频到低频的本征模函数IMF(intrinsic mode function);然后,利用多尺度排列熵(multi-scale permutation entropy,MPE)算法计算各阶IMF分量的排列熵PE(permutation entropy),根据各IMF的排列熵值确定信号的去噪阈值与有效阈值。对高于去噪阈值的IMF分量采用改进小波阈值法进行去噪处理,对低于有效阈值的IMF分量视为基线漂移进行剔除。最后,通过重构去噪分量与剩余分量来获得去噪后的超声波信号。仿真和实验结果均表明,文中所提出的去噪算法大大提高了信号的信噪比,并保留了原始超声波信号中的有效信息,对提高后续利用超声波信号进行局部放电模式识别及定位的精确性具有重要意义。

关键词：局部放电超声波信号去噪改进小波阈值多尺度排列熵 CEEMDAN

基于CEEMDAN-改进小波阈值的大坝变形数据处理研究

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水利水电科技进展 2024年

作者：石佳晨岳春芳朱明远皮李浪新疆农业大学水利与土木工程学院新疆水利水电科学研究院河海大学水利水电学院

针对现有方法对大坝变形监测数据去噪精度低、易将部分高频有用信息误判为噪声的问题。基于“分解-筛选-去噪”的思想提出了自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和改进小波阈值联合去噪的模型。该方法首先利用CEEMDAN对原始数据进... 详细信息

针对现有方法对大坝变形监测数据去噪精度低、易将部分高频有用信息误判为噪声的问题。基于“分解-筛选-去噪”的思想提出了自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和改进小波阈值联合去噪的模型。该方法首先利用CEEMDAN对原始数据进行分解，通过t检验对分解获得的多个本征模态函数分量(IMF)进行特征分析，筛选出含噪分量，并利用Pearson相关系数和方差贡献率对其进行校验。随后，采用改进的小波阈值对筛选出的含噪分量进行精细化去噪，将去噪后的模态函数分量进行重构，得到去噪后的数据。仿真实验和实例结果表明，该方法在信噪比、均方误差和波形相似度系数等指标上远优于其他方法，同时能够更有效地保留数据的高频有用信息提高准确度和平滑性，可为大坝中的非线性变形数据去噪提供参考和借鉴。

关键词：大坝安全监测 CEEMDAN分解 t检验改进小波阈值去噪精度分析乌鲁瓦提水库

基于改进小波阈值的自行火炮信号降噪方法研究

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火炮发射与控制学报 2024年第1期45卷 1-9,22页

作者：刘子昌白永生贾希胜陆军工程大学石家庄校区河北石家庄050003 河北省机械装备状态监测与评估重点实验室河北石家庄050003

为有效滤除自行火炮柴油发动机振动信号中的噪声,提出基于改进小波阈值的振动信号降噪方法。运用改进的自适应噪声完备集成经验模态分解处理原始振动信号得到各个本征模态函数分量,通过多尺度排列熵检测分量的随机性,筛选出需要降噪的分... 详细信息

为有效滤除自行火炮柴油发动机振动信号中的噪声,提出基于改进小波阈值的振动信号降噪方法。运用改进的自适应噪声完备集成经验模态分解处理原始振动信号得到各个本征模态函数分量,通过多尺度排列熵检测分量的随机性,筛选出需要降噪的分量,使用改进的小波阈值降噪方法对筛选出的分量降噪,重构降噪后的分量与无需降噪的分量,获得所需的振动信号。同时,针对人工选取多尺度排列熵中各参数对计算结果影响较大的问题,提出一种改进麻雀搜索算法对多尺度排列熵中各参数进行寻优。分别通过仿真信号和实验室实测数据验证所提方法的可行性和有效性,结果表明:与小波阈值降噪、多小波相邻系数降噪和ICEEMDAN-MPE-小波阈值降噪方法相比,所提方法应用于仿真信号时信噪比分别提升5.989 4 dB、6.078 7 dB和1.565 3 dB;应用于实验室实测数据时,降噪误差比分别降低22.143 3、6.834 9和0.722 7,为自行火炮振动信号降噪提供一种新的思路。

关键词：自行火炮降噪改进小波阈值改进麻雀搜索算法

基于INGO-VMD-改进小波阈值算法的TDLAS二次谐波信号去噪研究

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激光杂志 2023年

作者：曾维银刘星宇缪雨曦曾庆华杨春四川师范大学数学科学学院西南土地资源评价与监测教育部重点实验室

针对可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术中气体浓度检测信号——二次谐波信号夹杂噪声导致反演精度下降的问题，提出基于改进的北苍鹰优化算法(INGO)、变分模态分解(VMD)和改进小波阈值法联合的去噪算法，利用包络熵值最小为目标函数... 详细信息

针对可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术中气体浓度检测信号——二次谐波信号夹杂噪声导致反演精度下降的问题，提出基于改进的北苍鹰优化算法(INGO)、变分模态分解(VMD)和改进小波阈值法联合的去噪算法，利用包络熵值最小为目标函数的INGO算法寻找VMD中重要参数——模态个数k和惩罚因子α，以分解后的各固有模态分量(IMF)能量密度与平均周期乘积为一常量的特点筛选出有效信号IMF分量，联合小波改进阈值法对有效信号进行降噪并组合得到去噪后信号。仿真实验对比分析表明INGO-VMD-改进小波阈值法能有效滤除噪声信号，降低幅值误差，提高反演精度，降噪效果较优，降噪后波形相似系数为99.86％，信噪比达到25.2305dB，均方根误差达到0.01523％，较含噪信号，峰值误差下降0.157。

关键词：二次谐波改进小波阈值北苍鹰优化变分模态分解

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联合改进小波阈值的BOTDR降噪技术研究

国外电子测量技术 2022年第4期41卷 83-86页

作者：曹栋毕研钊黄秋茗陈映恺郭林峰赖敏南京信息工程大学物理与光电工程学院南京210044 江苏省大气海洋光电探测重点实验室南京210044 江苏省气象光子学与光电探测国际合作联合实验室南京210044

为了更好地提高布里渊光时域反射仪(Brillouin optical time domain reflectometer,BOTDR)系统采集信号的信噪比,尽可能消除系统噪声对信号的干扰,提出了一种基于改进小波阈值的去噪算法。该算法选取bior5.5作为小波基进行5层小波分解,... 详细信息

为了更好地提高布里渊光时域反射仪(Brillouin optical time domain reflectometer,BOTDR)系统采集信号的信噪比,尽可能消除系统噪声对信号的干扰,提出了一种基于改进小波阈值的去噪算法。该算法选取bior5.5作为小波基进行5层小波分解,使用改进的阈值方法对每一层信号系数进行去噪。该阈值函数不但克服了硬阈值函数不连续的缺点,还解决了软阈值函数的恒定偏差问题,同时还能够有良好的适应性。实验结果表明,使用该算法,去噪后的信号更加平稳,信噪比相较于硬、软阈值去噪算法平均提升了约1.6、6.4 dB,均方误差平均减少约0.17、0.91,去噪效果显著提升,验证了该算法的有效性。

关键词：布里渊光时域反射仪改进小波阈值去噪算法信噪比均方误差

基于CEEMDAN与改进小波阈值的电缆局部放电信号降噪方法

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电工技术 2023年第13期 192-195,200页

作者：邹文磊赵来军孙岩洲孙抗河南理工大学电气工程与自动化学院河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室河南焦作454003

对检测到的电缆局部放电信号降噪是实现电缆绝缘诊断与评估的前提,为此提出一种基于自适应噪声的完备集合经验模态分解(CEEMDAN)与改进小波阈值的电缆局部放电信号降噪方法。首先,采用CEEMDAN算法将染噪局部放电信号进行分解,得到数个... 详细信息

对检测到的电缆局部放电信号降噪是实现电缆绝缘诊断与评估的前提,为此提出一种基于自适应噪声的完备集合经验模态分解(CEEMDAN)与改进小波阈值的电缆局部放电信号降噪方法。首先,采用CEEMDAN算法将染噪局部放电信号进行分解,得到数个模态分量;然后,计算模态分量的峭度值,筛选出有效特征分量并重构;最后,将重构信号通过改进小波阈值法再次降噪去除冗余噪声,得到降噪后的局部放电信号。将该方法、传统小波阈值法及集合经验模态分解与改进小波阈值法分别用于不同噪声强度下局部放电仿真信号的降噪处理,结果表明该方法具有更高的信噪比与波形相似系数,能有效抑制周期性窄带干扰与白噪声。

关键词：局部放电自适应噪声的完备集合经验模态分解峭度改进小波阈值降噪

基于改进小波阈值的低压电网继电保护输入信号辨识系统设计

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电子设计工程 2022年第10期30卷 167-171页

作者：戎瑜柯春根马伟魏敏国网安徽省电力有限公司马鞍山供电公司安徽马鞍山243000

针对当前低压电网继电保护输入信号辨识系统受到噪声信号干扰,存在信号辨识结果可靠性和精度较低的问题,设计了基于改进小波阈值的低压电网继电保护输入信号辨识系统。根据系统硬件结构,利用A/D转换模块,将电信号转换为数字信号,使用L2... 详细信息

针对当前低压电网继电保护输入信号辨识系统受到噪声信号干扰,存在信号辨识结果可靠性和精度较低的问题,设计了基于改进小波阈值的低压电网继电保护输入信号辨识系统。根据系统硬件结构,利用A/D转换模块,将电信号转换为数字信号,使用L298N驱动模块驱动直流电机,用以保护过流,使供电与负载供电分离。设计RS485通信接口,将查询信息传送给从机,避免接收错误数据,采用TMS320LF2407 DSP芯片,通过JTAG口将数据传输至仿真器上,实现输入信号辨识。利用改进小波阈值识别算法,在保留初始信号完整的同时,剔除噪声信号,确定低频系数绝对总值和高频系数绝对总值,并设计辨识流程,实现低压电网继电保护输入信号辨识。实验结果表明,通过阶跃信号、正弦信号,验证了该系统的可靠性较高,且识别精度高达0.98,具有精准的识别效果。

关键词：改进小波阈值低压电网继电保护输入信号辨识系统

基于改进小波阈值的激光通信信号识别系统设计

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激光杂志 2020年第9期41卷 116-120页

作者：任孝锋郑州商学院信息与机电工程学院河南巩义451200

信号识别是激光通信的重要组成部分,是后续信息处理环节的基础与前提,因此,设计了基于改进小波阈值的激光通信信号识别系统。系统中的激光通信接收模块接收激光脉冲信号传输至A/D转换模块中,A/D转换模块利用流水线结构转换方式预处理脉... 详细信息

信号识别是激光通信的重要组成部分,是后续信息处理环节的基础与前提,因此,设计了基于改进小波阈值的激光通信信号识别系统。系统中的激光通信接收模块接收激光脉冲信号传输至A/D转换模块中,A/D转换模块利用流水线结构转换方式预处理脉冲信号并将其转换为电信号传输至信号识别模块中;信号识别模块采用TMS320LF2407 DSP芯片,该芯片内集成基于改进小波阈值的激光通信信号识别算法,通过改进小波函数,确定小波函数阈值消除电信号内噪声,去噪后的信号利用傅立叶变换确定信号频谱数据的相对频率值,根据频率值实现激光通信信号识别。实验结果显示,该系统具有较高的信号识别精度,信噪比高于对比系统,能耗低。

关键词：改进小波阈值激光通信信号识别系统设计 DSP芯片去噪