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基于改进小波阈值函数在焊接环境下的语音降噪方法研究

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自动化与仪器仪表 2024年第6期 225-230页

作者：魏世权张杰成都信息工程大学

焊接环境中的强噪声不仅会干扰语音通讯质量，还可能产生电磁干扰和多径声回音，严重影响语音的清晰度和可理解性。为解决焊接环境下语音交流困难的问题，展开了对焊接环境下语音降噪的研究。相比其他算法基于小波变换的语音降噪算法具... 详细信息

焊接环境中的强噪声不仅会干扰语音通讯质量，还可能产生电磁干扰和多径声回音，严重影响语音的清晰度和可理解性。为解决焊接环境下语音交流困难的问题，展开了对焊接环境下语音降噪的研究。相比其他算法基于小波变换的语音降噪算法具有计算量小、不需要先验信息、同时可对本地化的时频特征进行多分辨分析等优点，被广泛应用于处理非平稳非稳态信号的降噪任务。基于小波变换的语音降噪算法，研究了不同的小波基、分解层数以及阈值函数的效果，发现传统的软阈值函数和硬阈值函数在去噪效果上并不理想。为了解决这个问题，提出一种自适应小波阈值函数，并在添加高斯白噪声的正弦信号、添加焊接噪声的英语语音和中文语音三个条件下分别进行了降噪处理实验。结果显示，相较于传统的固定阈值函数，文中提出的自适应阈值函数可以显著提高输出信噪比2 dB～4 dB,同时使信号的均方误差降低10%～35%,保留更多语音细节。这验证了自适应阈值函数在抑制焊接噪声的同时保护语音成分的优势。

关键词：小波去噪改进阈值函数信噪比焊接噪声

基于能量阈值的双参数阈值函数在生理信号降噪中的应用

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兵工学报 2024年第4期45卷 1264-1272页

作者：赵薇卓智海张月霞北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101

针对弱生理信号在采集过程中易被噪声淹没,传统小波去噪算法存在去噪效果差和信号提取失真的问题,根据小波系数的能量分布特点,提出一种改进的小波阈值去噪算法。通过计算各层小波系数的能量来确定阈值,避免阈值计算的不平衡性,同时提... 详细信息

针对弱生理信号在采集过程中易被噪声淹没,传统小波去噪算法存在去噪效果差和信号提取失真的问题,根据小波系数的能量分布特点,提出一种改进的小波阈值去噪算法。通过计算各层小波系数的能量来确定阈值,避免阈值计算的不平衡性,同时提高自适应性和弱信号的保真度;采用一种改进的可调节的双参数阈值函数对小波系数进行处理,在小波系数压缩程度可控的同时可以自由调节阈值函数的变化趋势。实验结果表明:改进的小波阈值去噪算法相较于两种传统去噪算法(经验模态分解算法和滤波器算法)以及12种传统小波阈值和阈值函数组合算法,在信噪比、均方根百分比和均方根误差上都具有明显的优势,并且在实测生理信号中取得了最小的平均相对误差和最小的波动性。

关键词：小波变换能量梯度阈值改进阈值函数生理信号去噪

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改进阈值函数的小波去噪算法

电子测量与仪器学报 2022年第4期36卷 9-16页

作者：吴叶丽行鸿彦李瑾张颖超段儒杰南京信息工程大学江苏省气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

针对小波软、硬阈值函数去噪后信号存在局部震荡和边缘模糊导致去噪效果不佳的问题,研究了小波去噪原理和优化阈值函数的规则,设计了一种具有连续性、灵活性和恒定偏差小的可调阈值函数,提出了一种基于改进阈值函数的小波去噪算法,将其... 详细信息

针对小波软、硬阈值函数去噪后信号存在局部震荡和边缘模糊导致去噪效果不佳的问题,研究了小波去噪原理和优化阈值函数的规则,设计了一种具有连续性、灵活性和恒定偏差小的可调阈值函数,提出了一种基于改进阈值函数的小波去噪算法,将其应用于含有高斯白噪声的信号中进行去噪。实验表明,相较于传统方法,所提方法对仿真信号和心电信号都具有灵活性和适用性,并且去噪后信号的信噪比提升了16.21%,皮尔逊相关系数增大了1.62%。因此,本文所提算法具有可行性,可有效保留特征信息,去噪效果更加理想。

关键词：改进阈值函数小波阈值去噪信噪比

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改进小波阈值函数在手部姿态获取中的应用

传感器与微系统 2023年第11期42卷 165-168页

作者：徐晗昕俞斌杰柳丽王英杜森浩宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 浙江智马达智能科技有限公司浙江宁波315336 浙江省零件轧制成型技术研究重点实验室浙江宁波315211

针对手部康复系统对手部姿态获取的同步性及精准性要求,基于极限的思想,提出了一种改进的小波阈值函数。该算法解决了传统软、硬阈值函数的不连续、失真等问题,且没有额外添加调节参数,减少了阈值去噪中的计算量。仿真结果表明:本文算... 详细信息

针对手部康复系统对手部姿态获取的同步性及精准性要求,基于极限的思想,提出了一种改进的小波阈值函数。该算法解决了传统软、硬阈值函数的不连续、失真等问题,且没有额外添加调节参数,减少了阈值去噪中的计算量。仿真结果表明:本文算法去噪效果在信号整体平滑度和精度上都有明显提升,能够在保留原始信号特征的基础上,抑制重构信号振荡。通过手部康复系统实验测试,算法可有效提高手部姿态、手指弯曲度等信息获取精度,以及系统映射的实时性。

关键词：小波阈值去噪改进阈值函数手部姿态

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基于改进阈值函数的小波降噪方法研究

激光杂志 2023年第10期44卷 19-24页

作者：马杭陆文总耿世宇张祺西安工业大学电子信息工程学院西安710021

小波阈值去噪由于其算法简单、计算量小、便于实现的优点已经在信号去噪方面得到广泛应用,提高了数据的精度和质量。为解决传统软、硬阈值函数去噪法中信号存在边缘模糊过渡平滑和局部震荡出现伪吉布斯等现象导致去噪效果不佳的问题,研... 详细信息

小波阈值去噪由于其算法简单、计算量小、便于实现的优点已经在信号去噪方面得到广泛应用,提高了数据的精度和质量。为解决传统软、硬阈值函数去噪法中信号存在边缘模糊过渡平滑和局部震荡出现伪吉布斯等现象导致去噪效果不佳的问题,研究了小波去噪原理和阈值函数优化的规则,设计了具有连续性、灵活性、恒定偏差小和高阶可微的一种新的双参数可调的小波阈值函数去噪算法,将其应用于含有白噪声的信号中进行降噪。通过实验数据可得,该方法相比其他方法更加提高了一维信号的信噪比,减小了均方根误差,使有效信号占比更高,信号更加平稳,具有一定的应用价值。

关键词：小波去噪小波阈值改进阈值函数信噪比

改进阈值函数的提升小波在人工震源数据处理中的应用

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大地测量与地球动力学 2021年第6期41卷 639-645页

作者：周云耀王海斌向涯吕永清齐军伟吴欢何彬中国地震局地震研究所武汉市430071 引力与固体潮国家野外观测研究站武汉市430071 中国地震局地震大地测量重点实验室武汉市430071 湖北省地震局武汉市430071

针对由于软阈值函数存在恒定偏差及硬阈值函数存在不连续,从而导致信号去噪精度较低及出现伪吉布斯现象的问题,提出一种改进的阈值函数,并从数学上证明其连续性、渐进性及偏差性。将本文阈值函数用于加入了高斯白噪声的4种仿真信号中发... 详细信息

针对由于软阈值函数存在恒定偏差及硬阈值函数存在不连续,从而导致信号去噪精度较低及出现伪吉布斯现象的问题,提出一种改进的阈值函数,并从数学上证明其连续性、渐进性及偏差性。将本文阈值函数用于加入了高斯白噪声的4种仿真信号中发现,其不仅可提升信号的信噪比,还可弥补由软、硬阈值函数引起的信号失真、震荡等缺点。将本文提出的阈值函数运用于气枪人工震源,可得到与仿真信号一致的结论,同时与带通滤波相比,本文提出的方法能够完整保留信号的相位与幅值信息,证明本文改进的阈值函数在提升气枪人工震源信号的信噪比方面具有一定的可行性。

关键词：提升小波阈值去噪改进阈值函数气枪震源控制变量法

采用集合经验模态分解和改进阈值函数的心电自适应去噪方法

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西安交通大学学报 2020年第1期54卷 101-107页

作者：尹丽陈富民张琦陈鑫西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室

针对心电信号中存在基线漂移、工频和肌电干扰等噪声对后续的分析和诊断带来干扰的问题,提出了集合经验模态分解(EEMD)改进阈值函数的心电自适应去噪方法。运用EEMD将含噪心电信号分解得到一组由高频到低频分布的固有模态函数(IMF)。采... 详细信息

针对心电信号中存在基线漂移、工频和肌电干扰等噪声对后续的分析和诊断带来干扰的问题,提出了集合经验模态分解(EEMD)改进阈值函数的心电自适应去噪方法。运用EEMD将含噪心电信号分解得到一组由高频到低频分布的固有模态函数(IMF)。采用过零率自适应判断各IMF的噪声类别:若IMF包含高频噪声,采用结合软硬阈值优缺点所提出的改进阈值函数以去除IMF分量中的高频噪声;若IMF包含低频的基线漂移,则采用中值滤波器抑制基线漂移。最后将处理后的IMF分量叠加,即可重构去噪后的心电信号。实验结果表明,与已有的小波阈值法去噪后的信噪比(SNR)和均方根误差(RSME)对比,所提方法对心电信号去噪效果更加显著,而且能完整地保留波形特征。

关键词：心电自适应去噪集合经验模态分解过零率改进阈值函数

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基于改进阈值函数的体震信号平移不变去噪

东北大学学报（自然科学版） 2009年第3期30卷 333-336页

作者：金晶晶王旭吴雪杨丹东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

体震信号微弱,受仪器、环境因素等方面的影响,常常含有大量噪声,研究一种基于改进阈值函数的平移不变法用于体震信号的去噪.针对体震信号选择了合适的小波基,说明了小波分解后各尺度上噪声方差的估计方法,分析了所改进阈值函数的性能及... 详细信息

体震信号微弱,受仪器、环境因素等方面的影响,常常含有大量噪声,研究一种基于改进阈值函数的平移不变法用于体震信号的去噪.针对体震信号选择了合适的小波基,说明了小波分解后各尺度上噪声方差的估计方法,分析了所改进阈值函数的性能及特点,并给出了算法的实现步骤.与基于硬、软阈值函数平移不变法的去噪效果比较,基于改进阈值函数平移不变法去噪后的体震信号波形平滑,特征点幅值无衰减.其功率谱密度与原始信号功率谱密度的对比结果表明,基于改进阈值函数的平移不变法能够在去噪的同时更好地保留原始体震信号的特征.

关键词：体震信号平移不变去噪噪声方差改进阈值函数功率谱密度

基于集合经验分解与改进阈值函数的小波变换心电信号去噪方法研究

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生物医学工程学杂志 2014年第3期31卷 567-571页

作者：叶琳琳杨丹王旭东北大学信息科学与工程学院沈阳110819

针对心电图(ECG)信号去噪问题,提出了一种基于集合经验分解(EEMD)和改进阈值函数的小波变换去噪方法。首先利用EEMD对含噪的ECG信号进行分解,选取固有模态函数(IMF),重构ECG信号,实现ECG信号的一次去噪;再利用改进阈值函数的小波变换方... 详细信息

针对心电图(ECG)信号去噪问题,提出了一种基于集合经验分解(EEMD)和改进阈值函数的小波变换去噪方法。首先利用EEMD对含噪的ECG信号进行分解,选取固有模态函数(IMF),重构ECG信号,实现ECG信号的一次去噪;再利用改进阈值函数的小波变换方法对ECG信号进一步去噪。实验中,利用MIT-BIH心电图数据库对提出的方法进行评估,用参数信噪比(SNR)和均方误差(MSE)比较EEMD、改进阈值函数的小波变换方法以及本文提出的方法的去噪效果。实验结果表明:本文提出的方法去噪后的ECG信号波形平滑,特征点幅值无衰减,在去噪的同时更好地保留了原始ECG信号的特征。

关键词：心电图集合经验分解固有模态函数改进阈值函数 MIT—BIH