信号奇异性计算方法在电噪声信号中的应用_赵健 (1)
基于小波变换的信号奇异性指数计算方法及其应用
换模极大值沿尺度具有不同的传播行为 , 使得小波
变换具有去噪能力 。
2 信号奇异性指数的计算方法
由奇异信号的小波变换特性可知 , 在小波变换
域 ,信号的光滑程度能够由不同尺度上小波系数绝
对值的衰减来估计 , 其定量指标即是信号的奇异性
指数 (Lipschitz 指数 α) ,它包括全局奇异性指数和局
述信号局部奇异性大小 。可以证明 ,对于调和分布 , 其小波变换具有相似的性质[7] ( - 1 ≤α < 0) 。另
外 ,白噪声是一个几乎处处奇异的随机分布的噪声 , 它具有负的 Lipschitz 指数 α= - 1/ 2 - ε, Πε> 0 , 白
噪声引起的小波变换模极大值与信号引起的小波变
2 j - ( N - M) l + 2 j - ( N - M)
3 电力设备故障检测
实测电力系统及设备故障时 , 其电流或电压一 般是包含工频基波分量 、各次谐波分量 、突变暂态分 量和一些噪声的混合信号 。因此 , 为了研究信号奇
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定理 2[7 ] 对ε> 0 , 定义 S ( x0 , j ,ε) = { k ∈Z ;
sup p (ψ j , k ) ∩( x0 - ε, x0 +ε) ≠ψ} , 若对某一ε> 0
及 α> 0 ,存在
max| k ∈S
W2jf ( k) |
≤c2 - j (1/ 2 +α)
(2)
则 f ( x) ∈Cαx0 ( R) 。
噪声背景下提取调制信息的改进奇异值分解技术
式中, ≥A A ≥A ≥ … ≥A 0 3 > 称为矩阵A的奇异值。矩阵 A的秩为P 且P≤rn( n 。U, 分 , a m,) i ’ ,
别 称 为矩 阵 A 的左 , 奇异矩 阵 。 右
2 2 时间序 列重构 的吸引子 轨迹矩 阵 .
假设具有含故障齿轮箱的某通道 的振动信号 为 = [ , , 一 ], , 并且其故 障信号是调制型
上, 进一步 发展 了该 方法 , 通过 奇异值 分解技 术 同时降低 了光滑 信号 和 噪声 信号 的影 响 , 在强 噪 声背 景下 检测 突变信 息更 为有效 。 但是 , 现有研 究都存 在一些 问题 : 时问序列 重构 的延 时步 长没 有 给 出定量 的计 算 方法 ; 构特 征值 的 重 选取 要么 只选取前 一部分 , 么只选取 后 一 部分 或 者选 取 其 中一 个 , 对 于提 取 调 制信 息 并 不 可取 。 因 要 这
维普资讯
第 4期
吴 勇 军等 : 噪声背 景下 提取调 制信 息 的改进 奇异值 分解技 术
2 5
D
() 2
式 中 ,n +n一 1 = N 。 ,
但是 , 由于能否成 功进 行重 构 吸引子轨 迹矩 阵奇 异值 分解 的关 键 在于选 择恰 当 的延 迟步 长 : 过 若 小 , 重构 矩阵 各行几 乎相 同 , 是独 立坐 标 ; 则 不 而若 过 大 , 然各 行 之问 相关 性减 小 , 虽 但重 构 矩 阵时需 要
1 引 言
调制现象 是 齿轮 故 障的一类典 型特 征 。在 故 障信 号 频谱 图 中 出现形 式 各 异 的调 制 边频 带 。这 些 调 制边频 带 的特 点包含 了很 多有用 的齿轮故 障信 息 。如何 有效 地提 取不 同调 制 型故 障 的振 动特 征 , 识别 边 频 带特征 , 在很 大程度 上决定 了齿轮 箱 故 障诊 断 的成 败 。所 以 , 调 制 现象 及 其边 频 带 分 布特 点 进 行研 对
基于噪声奇异性的光耦器件爆裂噪声检测新法
0 引言
光电耦合器大多由GaAs类LED和si光电晶体 管构成。.通过电.光.电的转化在电路中完成信号的 单向传输。在导航、卫星通信等一些高可靠性领 域,光电耦合器件的可靠性是一个很重要的课题。
基金项目:陕西省自然科学基金资助项目(2006F42. 2007F38);中国博士后科学基金资助项目(20060401007)
sc切掰and Engineering,Xi’an Shiyou Uniters妇;X/’an 710065,C/t/ha)
Abstract:In order to detect the presence of burst noise in optoeoupler device accurately and objectively, a new method WaS put forward based on singularity of noise.Through estimating singularity of optocoupler
基于噪声奇异性的光耦器件爆裂噪声检测新法
谢端1,赵健2,王党会3,郭秀梅2
(1.西安邮电学院计算机科学与技术系,西安710121;2.西北大学信患科学与技术学院, 西安710069;3.西安石油大学材料科学与工程学院,西安710065)
摘要:为了准确客观地检测出爆裂噪声的存在,提出了基于噪声信号奇异性的光耦器件爆裂
noise samples,it W88 found that the mean HSlder exponent in the samples containing a great deal of burst
noise WaS near zero and the higll probability corresponding to Holder exponent(h value)WS.S also around zero
短时奇异值分解用于局放信号混合噪声抑制
中国博士后科学基金资助项目(2015T80976)。 收稿日期 2018-05-10 改稿日期 2018-09-28
2436
电工技术学报
2019 年 6 月
0 引言
电缆终端是电缆线路的重要组成部分,集绝缘、 电 场 应 力 控 制 、屏 蔽 等 功 能 于 一 体 ,内 部 结 构 复 杂 , 因 而 运 行 故 障 多 发 [1] 。 其 中 局 部 放 电 ( Partial Discharge, PD, 简称“局放”)检测是电缆终端绝缘 老化诊断的重要手段之一[2]。然而在电缆终端的局 放检测过程中,由于现场电磁环境极其复杂,而实 际的局放信号又极其微弱,因此实际检测得到的局 放信号常常被湮没在强烈的噪声之中,从而降低局 放检测系统的检测灵敏度,影响检测结果[3]。因此, 有效抑制局放中存在的噪声干扰是提高局放信号检 出率的重要步骤之一。
关键词:电缆终端 局部放电 周期性窄带干扰 白噪声 短时奇异值分解 中图分类号:TM855
Mixed Noises Suppression of Partial Discharge Signal Employing Short-Time Singular Value Decomposition
Zhou Kai1 Huang Yonglu1 Xie Min1 He Min2 Zhao Shilin3 (1. School of Electrical Engineering and Information Sichuan University Chengdu 610065 China
ITD改进信号子空间超声检测信号去噪
场 的超 声 波 金 属探 伤过 程 中 ,南于 金 属材 料 的特 殊 音增 强算 法 对带 噪超 声 检测 信号 进行 去 噪 处理 是现
性 、探 伤设 备 的 自身 干扰 和 实际检 测 环境 的复 杂 性 , 阶 段 超声 检 测 信号 研 究 的 最 为深 入 的方 法 之 一 ,也
2.North China Electric Power Research Institue Co.,Ltd.,Beijing 100045,China)
Abstract: Interfering noise in ultrasonic testing signals of steel materials has seriously affected the testing precision of actual defects. Therefore, the noise in collected testing signals must be eliminated. A noise-removing method is proposed in this paper to solve the disadvantages of
Im proved signal subspace m ethod of ultrasonic test signal denoising based on ITD
LI Dazhong ,ZHAO Jie , LIU Jianping。, CAI W enhe , MA Yanhui (1.Dept of Automation,North China Electric Power University,Baoding 07 1003,China;
traditi(mal signal subspace based on intrinsic time-scale decomposition (ITD) improved signal
27453991_基于奇异值分解的电能质量信号去噪
第38卷第2期电力系统保护与控制Vol.38 No.2 2010年1月16日 Power System Protection and Control Jan.16, 2010 基于奇异值分解的电能质量信号去噪胡卫红1,舒 泓2,栾宇光3(1.广东电网公司惠州供电局,广东 惠州 516000;2.北京交通大学,北京 100044;3.北京科瑞配电自动化公司,北京 100090)摘要:提出了一种基于奇异值分解的电能质量扰动信号去噪算法。
算法重构采集信号时间序列的吸引子轨迹矩阵,根据轨迹矩阵奇异值的加权能量贡献率(PCTE)选择奇异值进行扰动信号重建,重建信号即为去除噪声后的电能质量扰动信号。
仿真试验结果表明奇异值分解能够有效地提高扰动信号的信噪比,保持原始电能质量信号的扰动特征,此算法理论基础完善,易于实现,有良好的发展前景。
关键词:去噪;奇异值分解;能量贡献率;电压降落;信号突变点Power quality signals’ de-noising method based on singular value decomposition (SVD)HU Wei-hong1,SHU Hong2,LUAN Yu-guang3(1.Huizhou Power Supply Company,Huizhou 516000,China;2.Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China;3.Beijing Creat Auto-distribution Company,Beijing 100090,China)Abstract:A power quality signals’ de-noising method based on singular value decomposition(SVD)is proposed in this paper.A track matrix of attractor is reconstructed based on time series,then according to the singular values’ percent of contribution to total energy(PCTE),disturbance signal is reconstructed,which is the de-noised power quality signal.Simulation results indicate that SVD can improve SNR and keep original disturbances’ characters.The proposed algorithm’s theory foundation is consummate and is easy to be carried out,so it has nice developmental foreground.Key words:de-noising;singular value decomposition(SVD);percent of contribution to total energy(PCTE);voltage sag;signals’ break point中图分类号: TM71 文献标识码:A 文章编号: 1674-3415(2010)02-0030-040 引言近年来,随着现代工业技术的发展和城乡居民生活水平的提高,电网中的谐波,电压波动和闪变,三相电压不平衡和电压暂态等电能质量问题越来越受到重视。
一种基于电力信号传输奇异性度量的压缩感知及重建的方法[发明专利]
专利名称:一种基于电力信号传输奇异性度量的压缩感知及重建的方法
专利类型:发明专利
发明人:邢砾云,杨淼,金基良
申请号:CN202011395928.6
申请日:20201203
公开号:CN112737636A
公开日:
20210430
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明属于电力线信号的压缩与去噪领域,涉及一种基于电力信号传输奇异性度量的压缩感知及重建的方法。
包括以下步骤:搭建低压三相电力传输线路模型;采集各相线路的电力线的电压数据;对采集的电压数据加入噪声;选择合适的小波基;利用二进制小波变换对加入噪声的的电压数据进行分解,得到电压信号各层的模极大值;根据李氏指数对有用信号的模极大值与噪声的模极大值进行判别,去掉噪声的模极大值,提升信号模极大值的稀疏度;利用OMP算法对去噪之后保留下来的模极大值进行压缩和感知;在接收端利用接收到的OMP算法恢复的保留下来的信号模极大值重构信号。
有效提高了电力信号传输的准确性。
既克服了常用的给定阈值法去噪效果不稳定的缺点又结合了压缩感知计算量小的优势。
申请人:北华大学
地址:130000 吉林省吉林市滨江东路3999号
国籍:CN
代理机构:沈阳铭扬联创知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人:屈芳
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利用奇异值分解的信号降噪方法
利用奇异值分解的信号降噪方法
钱征文;程礼;李应红
【期刊名称】《振动、测试与诊断》
【年(卷),期】2011(031)004
【摘要】为了提高测试信号的信噪比,针对奇异值分解降噪法中有效秩阶次的选择以及重构矩阵结构的确定两个关键问题,提出了一种基于信号频率成分的奇异值降噪方法.该方法利用信号快速傅里叶变换结果中主频率个数来确定有效秩阶次,通过降噪信号的信噪比和均方差大小确定重构矩阵结构,并采用不同频率成分的几组信号对该方法进行了验证.结果表明,有效秩的阶次是源信号主频个数的2倍,并且这种倍数关系不随重构矩阵行列数的变化而变化;在工程应用中,重构矩阵的最佳行数取信号数据长度的一半,可以得到较好的降噪效果;除傅里叶变换结果中有用信号频率与噪声频率难以区分的情形外,无论是白噪声还是色噪声,该方法都十分有效.【总页数】5页(P459-463)
【作者】钱征文;程礼;李应红
【作者单位】空军工程大学工程学院西安710038;空军工程大学工程学院西安710038;西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049;空军工程大学工程学院西安710038
【正文语种】中文
【中图分类】TH911;TH165
【相关文献】
1.基于奇异值分解的自混合干涉信号降噪方法 [J], 郭晴;叶会英
2.奇异值分解和EEMD的非线性振动信号降噪方法 [J], 刘树聃;陈知行
3.基于S变换与奇异值分解的大型起重机减速箱故障信号降噪方法 [J], 沈科宇; 严华; 申雨
4.多级奇异值分解和SG的通信雷达信号降噪方法 [J], 位秀雷;刘树勇
5.自适应奇异值分解局放信号降噪方法 [J], 孙传铭;魏隆;张梦楠;刘凯;潘贵翔;高国强
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色噪声背景下的正弦信号相位估计方法
色噪声背景下的正弦信号相位估计方法宁辉;石要武【期刊名称】《空军工程大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2008(009)003【摘要】噪声背景下的正弦信号相位估计在雷达、导航、波达方向估计等领域有着广泛的应用.提出了一种基于互高阶累计量的正弦信号相位估计方法--奇异值分解法.这种方法通过对互高阶累积量矩阵进行奇异值分解,得到信号子空间和噪声子空间.由于信号子空间不包含噪声信息,因此是提取信号成分与抑制噪声意义下的最优解.信号的自高阶累积量矩阵是共轭对称矩阵,它的左、右奇异矢量是相同的,而两个幅值和频率都相同、只有相位不同的正弦信号的互高阶累积量矩阵却是非共轭对称矩阵,左右奇异矢量也不相同,这说明是谐波信号之间存在相位差导致了这一结果.因此,从这一点出发,证明了谐波信号的互高阶累积量矩阵左、右奇异矢量内积的相角等于正弦信号相位差这一重要定理.并根据这一定理推导出估计正弦信号相位差的奇异值分解法.仿真结果验证了这种方法的有效性.【总页数】5页(P46-49,86)【作者】宁辉;石要武【作者单位】空军装备研究院,航空装备研究所,北京,100076;吉林大学,通信工程学院,吉林,长春,130022【正文语种】中文【中图分类】TN911.23【相关文献】1.基于互四阶累积量的Pisarenko方法估计色噪声下多正弦信号频率 [J], 马彦;石要武;戴逸松2.有色噪声背景下正弦信号频率估计的互谱Pisarenko和MUSIC方法 [J], 石要武;戴逸松;丁宏3.空间色噪声背景下双基地多输入多输出雷达低仰角估计方法 [J], 洪升;万显荣;柯亨玉4.混合色噪声下:可消除谱估计伪峰的多正弦信号频率估计互谱奇异值分解方法 [J], 石要武;马彦;王利民5.高斯色噪声背景下EES-MIMO雷达目标参数估计方法 [J], 朱瑞;李英;衣文索因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
短时奇异值分解用于局放信号混合噪声抑制
短时奇异值分解用于局放信号混合噪声抑制周凯;黄永禄;谢敏;何珉;赵世林【摘要】电缆终端局部放电检测是诊断电缆终端绝缘状态的有效手段.为了有效抑制局放信号中的多种噪声源并保留局放信号的细节,提出了一种基于短时奇异值分解的局放信号混合噪声抑制方法.该方法首先利用短时滑动数据窗截取含噪局放信号片段进行奇异值分解,然后利用最优奇异值阈值对周期性窄带干扰进行甄别重构,并进行混合噪声的抑制.对含有混合噪声的局放仿真信号和实验室及现场实测局放信号进行去噪,并将去噪结果与自适应奇异值分解、形态学小波综合滤波器去噪结果进行对比.结果表明:所提去噪方法相比于自适应奇异值分解、形态学小波综合滤波器去噪能取得更好的去噪效果,去噪后波形相似度更高,误差更小,且当数据量较大时,该方法相比于自适应奇异值去噪能显著提高执行效率,具有较好的应用价值.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2019(034)011【总页数】9页(P2435-2443)【关键词】电缆终端;局部放电;周期性窄带干扰;白噪声;短时奇异值分解【作者】周凯;黄永禄;谢敏;何珉;赵世林【作者单位】四川大学电气信息学院成都 610065;四川大学电气信息学院成都610065;四川大学电气信息学院成都 610065;国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆 401123;国网四川省电力公司技能培训中心成都 611133【正文语种】中文【中图分类】TM855电缆终端是电缆线路的重要组成部分,集绝缘、电场应力控制、屏蔽等功能于一体,内部结构复杂,因而运行故障多发[1]。
其中局部放电(Partial Discharge, PD, 简称“局放”)检测是电缆终端绝缘老化诊断的重要手段之一[2]。
然而在电缆终端的局放检测过程中,由于现场电磁环境极其复杂,而实际的局放信号又极其微弱,因此实际检测得到的局放信号常常被湮没在强烈的噪声之中,从而降低局放检测系统的检测灵敏度,影响检测结果[3]。
一种确定奇异值分解降噪有效秩阶次的改进方法
一种确定奇异值分解降噪有效秩阶次的改进方法王建国;李健;刘颖源【摘要】提出了一种基于奇异值差分谱单边极大值的降噪方法,实现了对旋转设备故障信号信噪比的提高.首先通过相空间重构Hankel矩阵的方法对原始振动信号进行处理,再进行奇异值分解,最后采用奇异值差分谱单边极大值原则确定所含的较大峰值降噪阶数.通过数值仿真和实际轴承故障数据的应用分析,表明了该方法可以有效地提高信号的信噪比,为后期的故障特征信号提取创造有利条件.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2014(033)012【总页数】5页(P176-180)【关键词】降噪;奇异值分解;Hankel矩阵;单边极大值原则【作者】王建国;李健;刘颖源【作者单位】东北电力大学自动化工程学院,吉林吉林132012;东北电力大学自动化工程学院,吉林吉林132012;东北电力大学自动化工程学院,吉林吉林132012【正文语种】中文【中图分类】TN911.7有效消除噪声影响一直是旋转设备故障诊断研究的重要内容之一[1],特别是故障早期,由于调制源弱,早期故障信号微弱,并且受周围设备的噪声干扰,导致故障特征难以识别[2]。
因此,最大限度地提高振动测量信号的信噪比[3-5],是为故障特征信号的提取做好前期工作的重要环节[6-7]。
振动信号Hankel矩阵奇异值分解,作为一种非线性滤波方法,可以用于消除信号中的随机噪声成分,提取信号中的周期成分,得到相对纯净的故障信号[8-9]。
如何确定奇异值有效秩阶次是该方法的关键技术之一,目前采用方法相对较多的是试凑法和均阀法,然而这两种方法对操作者的经验要求相对较高,且不易掌握。
另一种方法是根据原始信号主频个数的二倍关系来确定奇异值分解降噪的有效秩阶次的方法[10],该方法对仿真信号进行试验分析取得了较好的效果。
但是在实际工程应用中,由于工况的复杂性,振动信号的幅值和频率伴随脉动激发力的产生将出现调制现象,导致频带发生大幅度迁移,加之噪声信号大量存在,使原始信号的主频个数往往难以区分,致使有效秩阶次难以确定。
基于互相关的有效奇异值消噪方法_潘峥嵘
å X1( j) Xi ( j - n) j = -¥
¥
图1
带噪信号的时域波形
(7)
从图 2 可以看出特征频率 10 Hz, 20 Hz 和 100 Hz 完 全淹没在噪声中, 要想提取出信号, 必须对带噪信号进 行消噪处理。根据参考文献 [15] 构造 Hankel 矩阵, 并进
式中, i = 1 2 N 。 i 从 1 开始是为了检测信号的有 那么第一个 无, 由于信号信息隐藏在前 k 个奇异值中,
式中,H 为 Hankel 矩阵;m 为嵌入维数, 并且满足 m + 对 Hankel 矩阵进行奇异值分解得到:
H = UΣV T Σ 为 m ´ n 维矩阵。 éΛ 0ù ú Σ= ê ë0 0û
(8)
随着奇异值的减小, 各分量与基准分量之间的相关 (2) 性不断减小, 把 PI 等于零或者趋近于零的前 k 个奇异 值作为重构信号的有效奇异值, 其他奇异值置零, 从而 达到消噪的目的。 具体步骤如下: (3) (1) 对一维时间序列进行相空间重构, 得到 Hankel 也就是所谓的吸引子轨道矩阵。 矩阵 H , 得到全部奇异值 λi 和相 (2) 对 X 进行奇异值分解, 应的正交矩阵 U 和 V 。 还原成一 (3) 将每一个单独的奇异值 λi 进行重构, 维特征分量信号 X i 。 (4) 将 X1 作为基准信号与 X i (i = 1 2 N ) 求互相 若相关性趋 关, 第一个相关性展示的是 X1 的自相关性, (4) 近于 0 说明没有信号存在。 (5) 对相关性的时间序列求绝对值的最大值 PI 作 为表征选取有效奇异值的测度。 (6) 将 PI 等于零或者接近于零的前几个分量所对 应的奇异值作为有效奇异值进行信号重构, 得到最终的 消噪信号。
基于互相关的有效奇异值消噪方法
基于互相关的有效奇异值消噪方法潘峥嵘;谯自健;张宁;戴芮【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2015(000)015【摘要】In order to improve the Signal to Noise Ratio(SNR), aiming at the problem how to determine the effective reconstructing number of singular values to de-noise, this method of singular value decomposition based on cross-correlation is proposed. These signals are obtained by reconstruction of every single singular value and cross-correlation coefficients are calculated to determine the effective singular values to reconstruct original signal. This method is validated by the signal including the different frequency components and compared with the similar methods, the results show that this method is not only simple but also better.%为了提高信号的信噪比,针对奇异值分解消噪方法中用于重构的有效奇异值个数难以确定问题,提出了一种基于互相关的有效奇异值选取方法,进而达到消噪的目的。
该方法利用单个奇异值重构得到的分量信号,求互相关,从而确定用于重构的有效奇异值个数。
基于奇异值分解的侵彻过载信号降噪方法
基于奇异值分解的侵彻过载信号降噪方法
赵海峰;张亚;李世中;郭燕
【期刊名称】《振动、测试与诊断》
【年(卷),期】2015(035)004
【摘要】为解决硬目标侵彻过载信号的降噪问题,提出侵彻加速度信号的奇异值分解技术.首先,通过主体奇异值分量稳定原则确定信号的重构子矩阵;然后,利用前K 次奇异值能量占优法则提取奇异值的有效阶次,在此基础上对实测信号进行奇异值分解;最后,利用分解出的有效奇异值完成信号的重构.实验证明,经此方法处理的侵彻过载信号可以有效剔除隐含在弹体加速度信号中的振动和噪声,重构后的加速度曲线具有比小波降噪效果更好的信噪比,积分得到的位移曲线能较好反映实际侵彻深度,是侵彻过载信号处理的一种新的可行方法.
【总页数】7页(P770-776)
【作者】赵海峰;张亚;李世中;郭燕
【作者单位】中北大学机电工程学院太原,030051;南京信息职业技术学院机电学院南京,210023;渥太华大学机械工程学院渥太华,K1N 6N5;中北大学机电工程学院太原,030051;中北大学机电工程学院太原,030051;中北大学机电工程学院太原,030051;南京信息职业技术学院机电学院南京,210023
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.6;TJ430.6
【相关文献】
1.弹体侵彻过程中刚体过载实时提取的滤波方法
2.侵彻过载实测数据的滤波及弹体侵彻刚体过载的确定
3.弹体过载记录仪安装方式对侵彻过载峰值的影响分析
4.基于侵彻过载数值仿真的引信计层起爆控制方法
5.基于总体经验模态分解和连续均方误差的\r侵彻过载信号分析方法
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基于奇异值的小波包去噪研究
基于奇异值的小波包去噪研究沈鑫;束洪春;曹敏;刘静【摘要】针对在中压信道信号中,小波包去噪并不能最大限度的满足中压信道信号的降噪效果,提出小波包结合奇异值的方法对信号进行处理.根据不同地点采集的信号特性,采用小波包变换分别对信号进行分解,结合奇异值分解,对不同频段的小波包系数进一步分解,然后重构信号.经实验结果表明基于奇异值的小波包能够保留中压信道信号的有效成分,得到信号的信噪比小波包要高,且去噪后信息更加平滑.【期刊名称】《电测与仪表》【年(卷),期】2018(055)0z1【总页数】4页(P1-3,10)【关键词】小波包;奇异值;信噪比;均方误差;去噪【作者】沈鑫;束洪春;曹敏;刘静【作者单位】昆明理工大学机电工程学院,昆明650217;云南电网有限责任公司电力科学研究院,昆明650217;昆明理工大学机电工程学院,昆明650217;云南电网有限责任公司电力科学研究院,昆明650217;昆明理工大学机电工程学院,昆明650217【正文语种】中文【中图分类】TM9330 引言电流测量的精度对电压、功率、电能测量的精度有直接的影响。
目前,通常采用间接方式测量电流[1-2],即通过间接测量被测电流在标准电阻分流器上所产生的电压降得到电流值。
实践结果表明,该方法存在以下两个问题:由于电阻的负载效应所引起的误差,因此需要设计功率和阻值不同的多种分流器,以扩展电流测量范围、减少误差;在测量大电流时,很难满足对标准电阻分流器的功率需求[3-5]。
为了能够减少电流测量时产生的误差,对中压信道信号去噪,目前往往采用小波以及小波包去噪。
但小波分解只针对细节部分去噪,易丢失有用信息,而小波包对低频部分和高频部分进行分解,能够对信号的分解更加精细化,针对含有细节特别多的信号能更好的进行滤波处理,因此小波包分析被更广泛地应用。
Haoweng等用小波包处理锯齿箱震动信号的时候,利用压缩算法的方式,采用一种类似头巾的对称性信号作为小波包基,从而达到提高信号信噪比的效果[1-2]。
变速器故障诊断应用的奇异性检测技术
变速器故障诊断应用的奇异性检测技术
张梅军;赵亮;石文磊
【期刊名称】《工程机械与维修》
【年(卷),期】2009(000)008
【摘要】振动信号的突变点往往含有机器故障的大量信息,机器运行过程中所产生的撞击、摩擦、转速突变、结构变形和断裂等故障都可能反映在振动信号的突变点中,突变点也称奇异点,原始信号中微弱的奇异点是机器早期故障的重要信息。
由于机器的早期故障信息往往包含在各种噪声信号中而难以发现。
因此,及时发现故障信号的突变点是提高故障诊断及时性、准确性和可靠性的关键。
【总页数】1页(P161)
【作者】张梅军;赵亮;石文磊
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TU6
【相关文献】
1.基于仿真技术和奇异性检测的管道泄漏检测技术
2.用奇异性检测技术提取诱发电位
3.小波奇异性检测在机械故障诊断技术中的应用
4.小波变换和信号的奇异性检测技术
5.基于小波奇异性检测技术的海底沉积物声速测量结果分析
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奇异值分解降噪的改进方法
奇异值分解降噪的改进方法
张磊;彭伟才;原春晖;刘彦
【期刊名称】《中国舰船研究》
【年(卷),期】2012(000)005
【摘要】利用测试信号构造Hankel矩阵进行奇异值分解(SVD)是消除随机噪声干扰的有效方法,其关键是奇异值数目的选取,但目前尚无成熟有效的确定方法。
针对这一问题,提出了一种奇异值分解降噪的改进方法,该方法依据去噪后信号极值点数量随奇异值数目变化的关系,可以准确选取与最优降噪效果对应的奇异值数目。
仿真及实验结果表明,该方法准确、有效。
利用该方法处理船舶和机械设备振动噪声测试信号,可有效提高其信噪比,最大程度地优化信号去噪的效果,提高分析的可靠性。
【总页数】6页(P83-88)
【作者】张磊;彭伟才;原春晖;刘彦
【作者单位】中国舰船研究设计中心船舶振动噪声重点实验室,湖北武汉430064;
中国舰船研究设计中心船舶振动噪声重点实验室,湖北武汉430064;中国舰船研究
设计中心船舶振动噪声重点实验室,湖北武汉430064;中国舰船研究设计中心船舶
振动噪声重点实验室,湖北武汉430064
【正文语种】中文
【中图分类】U661.44
【相关文献】
1.一种确定奇异值分解降噪有效秩阶次的改进方法 [J], 王建国;李健;刘颖源
2.基于奇异值分解的方向估计改进方法 [J], 陈志菲;孙进才;侯宏
3.奇异值分解提取阵列声波时差的改进方法 [J], 李鹏举; 吴昀朔; 任莉
4.奇异值分解提取阵列声波时差的改进方法 [J], 李鹏举; 吴昀朔; 任莉
5.自适应奇异值分解局放信号降噪方法 [J], 孙传铭;魏隆;张梦楠;刘凯;潘贵翔;高国强
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的典型仿真信号, 它们 的 HÊ lder指 数 h 的值 分别 为 - 0. 5, 0,
0. 5。其中 h 的值为 - 0. 5和 0. 5的 信号就 是通常所 说的白 噪 声和分数布朗运动信号。这 三种信 号可以 利用傅里 叶滤波 法
产生 [ 7] 。对这 三种信 号的 局部 奇异 值进 行计 算, 最后 将各 个
-
h (x0, sl ) = { log( Wf ( sl, t0 ) ) - [ h log(N ) + c] } /
[ log( sl ) - log(N ) ]
( 6)
式 ( 6) 类 似 于 两 点 间 的 斜 率 公 式, 其 斜 率 值 即 为 HÊ lder 指
数值。
为了验证算法与程序的准确性, 分别产生三种奇异值确定
指数也不同 (如尖峰 点其 HÊ lder 指数 值为 0. 5, 阶 跃点 HÊ lder
指数值为 0)。局部 HÊ lder指数可利用 S truzik[5] 提出的计算方
法来确定。其计算方法如下:
首先要确定平均 HÊ lder指数 h的 值。平均 HÊ lde r指数计
收稿日期: 2009-02-06; 修回日期: 2009-03- 22 基金项目: 陕西省自然科学基础研究资 助项目 ( 2006F42, 2007F38 ) ; 中国博士后 科学基 金资助项目 ( 20060401007)
实际电子器件噪声信号几乎处处奇异, 因此它的图谱可以 看做是一段不光滑的曲线, 这种不光滑性可以用奇异性指数的 强度 (大 小 ) 来 度量。通 过 计算 这些 局 部奇 异 点的 奇异 性 强 度, 噪声信号内在的许多 复杂细 节就被 提取出 来, 这 就为进 一 步分析不同噪声信号的不同特点提供依据。
作者简介: 赵健 ( 1973- ) , 男, 河 北 河间 人, 副 教授, 博 士, 双 博士 后, 主要 研究 方向 为信 号 处理、信 息安 全 等 ( zjctec@ nwu. edu. cn ); 谢 端 ( 1979- ) , 男, 安徽灵璧人, 博士研究生, 主要研究方向为信号处理; 肖云 ( 1978- ), 女, 陕西咸 阳人, 讲师, 博士 后, 主要研究方 向为信号处理; 彭进业 ( 1964- ) , 男, 湖南娄底人, 教授, 博导, 主要研究方向为信号处理、信息安全等; 谢瑜 ( 1974-) , 女, 安徽灵璧人, 工程师, 主要研究方向为语音处理.
摘 要: 为了快速准确地计算电噪声奇异性, 在介绍信号奇异性计算方法的基础上, 将其引入到电噪声信号分
析中, 提出一种新的基于多重分形奇异性指数计算信号电噪声的方法。新方法利用多重分形来提取电噪声中可 以表达信号内在细节特征的奇异点 H Ê lder指数, 通过计算电噪声中 H Ê lder指数的差异来进行噪声分析。通过
第 10期
赵 健, 等: 信号奇异性计算方法在电噪声信号中的应用
# 3825#
算式为
log[M ( s) ] = h log( s) + c
( 2)
式中: s 为子波变换的尺度; 函数 M ( s)可由式 ( 3) 得到
M ( s) = z( s, 2 ) / z( s, 0)
( 3)
式中 z ( s, 2) 和 z ( s, 0)分别为 q = 2和 q = 0时的配分函数值 [ 6],
ZHAO J ian1, X IE Duan2, X IAO Y un1, PENG Jin-ye1, 2, X IE Y u1 ( 1. School of Inf orm ation Science & Technology, N orthw est Universi ty, X i. an 710069, Ch ina; 2. S ch ool of E lectron ics& Inf orm at ion, N orthw estern P oly technical Un iversity, X i. an 710072, China )
Abstract: In order to com puting e lectr ica l no ise singu la rity fast and reliable, propo sed a new m ult-i fracta l based e lec trical no ise s ingular com putationa lm e thod. U sed new m ethods to ex trac tmu lt-i fractal no ise, cou ld be exp ressed in the signa l cha racter istics of the interna l de ta ils o f singu la r po in tsH Ê lder index by ana ly zing e lec trica l no ise inH Ê lder index for the difference in no ise ana lys is. Th is m ethod o fm ig ration and optocoupler electrical no ise analysis show s thatm ig ra tion, the late singu larity index w ill happen and m utation w ill be a fter the opening o f alum inum; good optocoupler devices and faulty dev ices in the average no ise H Ê lder index significant d ifference. T he expermi enta l resu lts show that th ism ethod in the e lectrical no ise signa ls in the com putation and ana lys is o f very practica .l It is a fast and re liab le electr ica l no ise singu la rity com puta tiona lm ethod. K ey word s: electrica l no ise; mu lt-i fracta;l singu la rity; HÊ lde r index
噪声信号的时域图形可 看做是 一段不 光滑且 不连续的 曲
线, 处处存在着奇异性 。这些奇 异点蕴藏着噪声信号内在丰富
的信息。在某一奇异点 t0, 当 t趋近于 t0时, 它可以表示为如下 的函数 [ 4] :
f ( t) t0 = a0 + a1 ( t- t0 ) + , + an ( t - t0 )n +
以往的研究依据电阻的 变化把 电迁移 过程大 致分为三 个 阶段:
a)电迁移早期阶段。这 是电迁 移从开 始以后 到空洞成 核 之前的阶段, 该阶段金 属薄膜中的主要变化是晶粒边界处新空 位产生、扩散和聚集。 空位散射 是晶粒 边界电 阻的主 要来源, 这一阶段的电阻增加缓慢。
b)空洞成核阶段。这一阶段的 特点是 空位聚 集刚刚形 成 空洞, 空洞的线度远 远小于 导电带 的宽度。这 时, 除 了空位 散 射之外, 又增加了空洞 边缘离子的散射。由于散射源性质的变 化, 电阻往往会有一个 突变。
文献标志码: A
文章编号: 1001- 3695( 2009) 10- 3824- 03
do:i 10. 3969 / .j issn. 1001-3695. 2009. 10. 064
Com putationalm ethod of s ignals s ingu larity in electrical no ise
0. 190 7]
h= 0. 5的分数 布朗运动
0. 530 9
[ 0. 390 7, 0. 790 2]
2 电迁移噪声信号分析与应用
实测电子器件噪声也是非光滑且处处充满奇异的信号, 计 算这些信号的局部奇异值会给分析研究器件的状态提供帮助。
金属互连电迁移是由于 电流作 用下互 连薄膜 中金属原 子 受到运 动 的 电 子 作 用 引 起 的 物 质 输 运 现 象。自 从 1968 年 R osenberg 等人 [ 8]第 一次借助电 阻测 量研究 电迁 移过 程以来, 电阻变化已成为常用的表征金属互连电迁移损伤的标准参量。
第 26 卷第 10期 2009年 10月
计算机应用研究 A pp lication Research of Com pu ters
V o.l 26 No. 10 O c.t 2009
信号奇异性计算方法在电噪声信号中的应用*
赵 健 1, 谢 端 2, 肖 云 1, 彭进业 1, 2, 谢 瑜 1
( 1. 西北大学 信息科学与技术学院, 西安 710069; 2. 西北工业大学 电子信息学院, 西安 710072)
确定 h 和 c的值 后, 再将 h 和 c 以 及 sh = N 代入 式 ( 2), 得到
-
log[ M (N ) ] = log( |W f (N, t) | ) = h log(N ) + c
( 5)
这样在较小尺度 sl 下, 子波 变换 所得 的某 个奇 异点 t0的
HÊ lder指数值可由式 ( 6)算得
对实测电迁移和光耦电噪声的计算分析表明, 电迁移后期奇异性指数会发生突变; 而良品光耦器件和次品光耦 器件在信号噪声的平均 H Ê lder指数方面差异明显。实验结果证明本方法是一种快速可靠的电噪声奇异性计算 方法。
关键词: 电噪声; 多重分形; 奇异性; H Ê lder指数
中图分类号: TN911; TP391