基于LABview小波分析

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第8章-基于LabVIEW的小波变换实现

第8章-基于LabVIEW的小波变换实现
MATLAB小波包工具箱(Wavelet Toolbox)提供了许多小波分析功 能函数,包括小波分析中的通用函数、小波函数、一维小波变换、二维小 波变换、小波包算法以及在信号和图像的消噪与压缩、树操作应用函数、 数据I/O函数等。用户把MATLAB小波包工具箱用到LabVIEW中,就可 以大大加强LabVIEW的信号处理能力。
在1986年,Meyer在创造性地构造出具有一定衰减性的光 滑函数,其二进伸缩和平移:
j,k (x)
j
2 2
(2 j
x k) |
j,k Z
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
8.1.2 从傅里叶变换到小波变换 1. 傅里叶变换 2.短时傅里叶变换 3.小波变换
小波变换(Wavelet Transform)的概念是1984年法国 物理学家J.Morlet在分析处理地球物理勘探资料时提出来的。 小波变换的数学基础是19世纪的傅里叶变换,其后理论物理 学家A.Grossman采用平移和伸缩不变性建立了小波变换的 理论体系。1985年法国数学家Y.Meyer第一个构造出具有衰 减性的光滑小波。1988年比利时数学家I.Daubechies证明了 紧支撑正交标准小波基的存在性,使得离散小波分析成为可 能,1989年S.Mallat提出了多分辨率分析概念,统一了在此 之前的各种构造小波的方法,特别是提出了二进小波变换的 快速算法,使得小波变换完全走向实用性。
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
8.3.2小波去噪算法的LabVIEW实现
小波去噪的基本思想是根据噪声与信号在各尺度(频带) 上的小波谱具有不同表现这一特点,将各尺度上由噪声产生 的小波谱分量,特别是将那些噪声小波谱占主导地位的尺度 上的噪声小波谱分量去掉,则保留下来的就是原信号的小波 谱,此过程为小波的重构或还原。然后再利用小波变换重构 算法,重构出原信号。由此可知小波去噪的关键是如何滤去 由噪声产生的小波谱分量。

第8章 基于LabVIEW的小波变换实现

第8章 基于LabVIEW的小波变换实现
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
LabVIEW中小波去噪的设计思路及原理框图
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
第8章 基于LabVIEW的小波变换实现
本章内容
• 8.1 小波变换的基本理论 • 8.2 在LabVIEW中实现小波变换 • 8.3基于LabVIEW与MATLAB的小波去噪算法实现
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
8.1 小波变换的基本理论
8.1.1 小波变换概述
1974年J.Morlet提出了小波分析的概念,并通过物理的 直观和信号处理的实际需要建立了反演公式,J.O.Stromberg 还构造了历史上非常类似于现在的小波基等。但小波分析成 为数学与信息科学中重要分支之一是从20世纪80年代的后期 开始的。 在 1986 年, Meyer 在创造性地构造出具有一定衰减性的光 滑函数,其二进伸缩和平移:
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
8.3.2小波去噪算法的LabVIEW实现
小波去噪的基本思想是根据噪声与信号在各尺度(频带) 上的小波谱具有不同表现这一特点,将各尺度上由噪声产生 的小波谱分量,特别是将那些噪声小波谱占主导地位的尺度 上的噪声小波谱分量去掉,则保留下来的就是原信号的小波 谱,此过程为小波的重构或还原。然后再利用小波变换重构 算法,重构出原信号。由此可知小波去噪的关键是如何滤去 由噪声产生的小波谱分量。
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
8.2 在LabVIEW中实现小波变换
NI公司提供一个高级信号处理工具包,该工具包内包含有联合时 频分析、精细谱分析、小波分析等,用户可以向NI公司购买该软件工具 包。对于没有该工具包的用户,也可以通过LabVIEW环境下自行设计或 借助于MATLAB语言的小波函数工具箱(Wavelet Toolbox)来设计实现 小波变换的应用程序。 MATLAB小波包工具箱(Wavelet Toolbox)提供了许多小波分析功 能函数,包括小波分析中的通用函数、小波函数、一维小波变换、二维 小波变换、小波包算法以及在信号和图像的消噪与压缩、树操作应用函 数、数据I/O函数等。用户把MATLAB小波包工具箱用到LabVIEW中, 就可以大大加强LabVIEW的信号处理能力。

基于LabVIEW小波分析包的病态心电信号处理

基于LabVIEW小波分析包的病态心电信号处理
s t a g es . Cons e qu e nt l y, i t s a l g or i t h m c a n s e l e c t t he o pt i ma l va l u e s or s t y l e s i n pr oc e s s i ng of pa t ho l ogi c a l s i g na l s 8 0 t ha t i t
朱 迅 杰 邓 焱
( 清 华 大 学精 密仪 器 系 北 京 1 0 0 0 8 4 )

要 :智 能 化 医 疗设 备 因 计 算 机 技 术 的 发 展 已经 成 为 未 来 趋 势 , 心 电处 理 是 该领 域 的 大热 门 , 而 不 同 疾 病 状 态 下 的
心电又呈现出多样性和非平稳性等特点 , 这影 响 到 了 智 能 心 电设 备 的 处 理 结 果 。提 出 了一 种 自学 习 型 小 波 变 换 的方 法, 并 设 计 了基 于 L a b VI E W 小 波 分 析 包 的智 能处 理 软 件 。算 法 利 用 uw T非 抽 样 小 波 变 换 并 加 入 针 对 R 波 和 T 波 等 特 点 的 自学 习 , 根 据 不 同疾 病 选 取 合适 的算 法 。结 果 表 明 , 通过 I a b VI E w 仿真 实验 , 算 法 更 好 地 抑 制 了 多 种 心 电 噪声 , 初 步 验 证 了适 应 多病 态 信 号智 能化 处理 的 可 行性 。 关键 词 :心 电 信 号 ; I a b VI E W; 小 波 变 换 ;自学 习 ; 智 能 滤 波
Ab s t r a c t :Wi t h t h e d e v e l o p me n t o f c o mp u t e r t e c h n o l o g y , t h e i n t e l l i g e n t me d i c a l e q u i p me n t h a s b e c o me o n e o f t h e mo s t

基于 LabVIEW 的木材声发射信号采集与小波析取

基于 LabVIEW 的木材声发射信号采集与小波析取

基于 LabVIEW 的木材声发射信号采集与小波析取申珂楠;赵海龙;丁馨增;李明【摘要】为了获取木材声发射信号波形,采用 NI 高速数据采集设备构建了一种多通道声发射信号采集系统,同时基于 LabVIEW 软件设计了相应的信号小波析取与处理平台,实现多通道声发射信号采集、分离、波形析取及频谱分析等基本功能。

最后通过木材试件声发射试验验证了该系统的效用,并且通过对3种不同信号析取方法的比较,进一步验证小波分析的优势。

作为一种通用的木材声发射信号采集与处理平台,该系统为木材声发射信号研究提供了必要的基础保障。

%In order to obtain wood acoustic emission signal waveform, A multi channel acoustic emission signal acquisition system was constructed based on NI high-speed data acquisition equipment. At the same time, a signal wavelet extraction and processing platform based on LabVIEW software was designed, which can be used to collect, separate, extract the acoustic emission signal, spectral analysis and other basic functions. Finally, the wood specimen acoustic emission tests were carried out to verify the effectiveness of the system. And through the comparisons among three different signal extract ways, the advantages of wavelet analysis method was verified. As a universal platform for wood acoustic emission signal acquisition and processing, this system provides the necessary foundation for the processing of wood acoustic emission signal.【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P125-129)【关键词】木材;木材声发射信号波形;小波分析;LabVIEW【作者】申珂楠;赵海龙;丁馨增;李明【作者单位】西南林业大学机械与交通学院,云南昆明 653224;西南林业大学机械与交通学院,云南昆明 653224;西南林业大学机械与交通学院,云南昆明653224;西南林业大学机械与交通学院,云南昆明 653224【正文语种】中文【中图分类】S781.38声发射(Acoustic Emission, AE)是指当材料受到外力或内力作用产生变形或断裂时,以瞬态弹性波形式释放出应变能当现象,也称为应力波发射。

LabVIEW小波分析软件在虚拟超声仪器降噪中的应用(1)

LabVIEW小波分析软件在虚拟超声仪器降噪中的应用(1)

试验研究ND T 无损检测2005年第27卷第12期 LabVIEW 小波分析软件在虚拟超声仪器降噪中的应用陈新波,孙金立,周新模李方信,温德宏 (海军航空工程学院青岛分院,青岛 266041) (海军装备部航空技术保障部,北京 100071)摘 要:利用LabV IEW 软件的小波分析工具中的降噪函数Denoised.vi ,通过对函数参数的合理设置,抑制了虚拟超声仪器中检测信号的噪声,提高了信噪比。

试验证明该方法有效。

关键词:小波分析;虚拟超声仪器;降噪;软件中图分类号:T G 115.28 文献标识码:A 文章编号:100026656(2005)1220643202Application of the W avelet Analysis Soft w are of LabVIEW to Eliminating Noisesfor Virtu al U ltrasonic InstrumentCHEN Xin 2bo ,SUN Jin 2li ,ZH OU Xin 2mo(Qingdao Branch ,Naval Aeronautical Engineering Academy ,Qingdao 266041,China )L I F ang 2xin ,WEN De 2hong(Aviation Technique Maintain Department of Navy Equipment Department ,Beijing 100071,China )Abstract :On the basis of denoising f unction Denoised.vi of wavelet analysis tool in LabV IEW ,the noises of testing signals in virtual ultrasonic instrument were eliminated by setting f unction parameters logically ,and the signal to noise ratio was greatly enhanced by wavelet analysis method.It was shown by experiment that the method was effective.K eyw ords :Wavelet analysis ;Virtual ultrasonic instrument ;Denoising ;Software 超声检测回波信号常伴随来自信号源本身、传感器和外界干扰等产生的干扰波,当缺陷信号较微弱或噪声较大时,很难实现准确检测,通常采用抑制噪声和增强信号的方式实现检测目标[1]。

基于LabVIEW的小波和重构滤波器组设计

基于LabVIEW的小波和重构滤波器组设计

基于LabVIEW的小波和重构滤波器组设计
祝谷乔
【期刊名称】《国外电子测量技术》
【年(卷),期】2002(21)1
【摘要】完全重构滤波器组的设计在信号处理领域极为实用,尤其与小波分析相结合,成为计算离散小波变换的有效方法。

本文就滤波器组与小波的设计进行了阐述
和比较,并采用图形化工具LabVIEW直观地进行了一些实例分析,取得较好的效果。

【总页数】3页(P28-29)
【关键词】Lab;VIEW;重构滤波器组;小波变换;信号处理
【作者】祝谷乔
【作者单位】南京邮电学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.7
【相关文献】
1.纯二维全相位IDCT小波滤波器组的设计与实现 [J], 杨雪玲;徐妮妮;王静
2.基于一维参数化正交小波滤波器的信号重构 [J], 屈宜丽;方永锋
3.紧支撑等偶长度双正交小波滤波器组设计 [J], 杨爱萍;张金霞;刘建忠;侯正信
4.多小波与完全重构的滤波器组 [J], 杨守志;郭红建
5.基于LabView的小波和重构滤波器组设计 [J], 王虎;祝谷乔
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基于LabVIEW的小波去噪算法的研究

基于LabVIEW的小波去噪算法的研究

2010年2月第2期电子测试ELECTRONIC TESTFeb.2010No.2基于LabVIEW的小波去噪算法的研究朱艳芹1,郭鑫2(1 惠州经济职业技术学院,广东 惠州 516000; 2 郑州江宇水务工程有限公司,河南 郑州 450002)摘要:近年来,小波理论得到了迅速的发展。

小波分析是目前国际公认的信号信息获取与处理领域的高新技术,是多学科关注的热点,是信号处理的前沿课题。

由于小波变换具有低熵性、多分辨性、去相关性、选基灵活性等特性,使它成为在信号去噪领域内的有力工具。

本文应用小波变换算法,并将其结合LabVIEW虚拟仪器开发平台、MATLAB中小波去噪工具箱的小波去噪函数进行仿真,用模拟信号验证了其去噪算法的有效性。

关键词:小波去噪 ; LabVIEW ; MATLAB中图分类号:TN713 文献标识码:AResearch of denoising technology of waveletbased on LabVIEWZhou Yanqin1,Gou Xin2(1 Economic Occupation Technical College of Hui Zhou 516000;2 Zheng Zhou Jiangyu Water Affairs EngineeringCo.,Ltd,Zhengzhou 450052 )Abstract: As the characteristics of its low entropy, muti-analysis, relativity removal and flexible bases, the wavelet transform has become a powerful tool in the field of signal denoising. In this paper, it discussed the wavelet algorithm and combined it with LabVIEW and MATLAB, take advantage of the wavelet denoising function of the MATLAB wavelet tool box to simulation. Using analog signal test the effectiveness of the algorithm. Keywords: Wavelet denoising ; LabVIEW ; MATLAB0 引言在实际信号处理过程中采集到的信号包含大量噪声[1]。

LabVIEW平台中利用小波分析实现焊接电流信号的去噪

LabVIEW平台中利用小波分析实现焊接电流信号的去噪
Key words: rotating arc sensor; LabVIEW; Matlab; wavelet denoising
0 前言
随着现代工业的大发展, 焊接技术和方法也不 断发展, 迫切需求实现焊接自动化。焊接机器人是 20 世 纪 60 年 代 后 期 国 际 上 迅 速 发 展 起 来 的 工 业 机器人技术的重要分支, 是焊接自动化的主要发展 方向。弧焊机器人焊缝跟踪多用电弧传感和光学传 感, 其中电弧传感器抗弧光、烟尘及强磁场的能力 强, 且不需外加辅助装置, 焊接点即是检测点, 所以 具有较高的工业应用价值。电弧传感的基本原理是 利用焊炬与工件距离和位置变化而引起焊接电流、 电压的变化来探测焊炬高度和左右偏差。
电焊机
Electric Welding Machine
Vol.38 No.5 May.2008
LabVIEW 平台中利用小波分析实现 焊接电流信号的去噪
胡富仁, 王国荣, 石永华, 曾松盛, 肖心远
(华南理工大学 机械工程学院, 广东 广州 510640)
摘要: 焊接过程是一个复杂多变的过程, 实现焊接自动跟踪的方法也有很多种, 其中当前研究的重点
MathWorks 公 司 开 发 的 Matlab 具 有 强 大 的 数 学运算和图形处理功能, 几乎在所有的工程计算领 域都提供了准确、高效的工具箱。但 Matlab 界面开
研究与设计
胡富仁等: LabVIEW 平台中利用小波分析实现焊接电流信号的去噪
第5期
发及流程控制能力较差, 并且在数据采集、网络通 信、硬件控制等方面都比较繁琐, 而且脚本文件不 能脱离 Matlab 这个应用程序环境, 这就制约了程序 的可移植性和通用性。通过 LabVIEW 强大的外部接 口 , 实 现 LabVIEW 与 Matlab 的 混 合 编 程 , 互 相 取 长补短, 充分发挥两者的优势, 可以快速开发功能 强大的智能化虚拟仪器。LabVIEW 与 Matlab 混合 编程接口分析如图 1 所示。

基于LabVIEW的小波滤波技术的研究及应用的开题报告

基于LabVIEW的小波滤波技术的研究及应用的开题报告

基于LabVIEW的小波滤波技术的研究及应用的开题报告1. 研究背景小波滤波技术是一种新型的信号分析和处理方法,具有时频局部性、多分辨率等特点,可广泛应用于信号分析、压缩、去噪等领域。

LabVIEW是一种面向数据采集、处理和分析的编程语言和开发环境,具有图形化编程界面和强大的数据处理能力,因此被广泛应用于工业自动化、仪表仪器、图像处理等领域。

本研究旨在探究基于LabVIEW的小波滤波技术的原理和应用,为信号处理和数据分析领域的技术创新和应用提供支持。

2. 研究目的本次研究的主要目的为:(1)了解小波变换原理和小波滤波技术的基本概念和方法;(2)熟悉LabVIEW编程语言和开发环境,在此基础上实现小波滤波算法;(3)基于LabVIEW开发小波滤波的应用程序,实现信号压缩、去噪等功能;(4)对应用程序的性能和实用性进行测试和验证,并对研究结果进行总结和分析。

3. 研究内容本次研究的内容包括:(1)小波变换原理与小波滤波技术的基本概念和方法,包括小波基函数的选择和小波分解和重构等理论知识;(2)LabVIEW编程语言和开发环境的基本介绍和使用方法,包括数据采集、处理和分析等功能;(3)基于LabVIEW实现小波滤波算法的设计和实现,包括小波分解、阈值处理和重构等步骤;(4)开发小波滤波的应用程序,并进行性能和实用性测试;(5)研究结果的总结和分析,包括小波滤波算法在信号处理和数据分析领域中的应用前景和潜在问题。

4. 研究方法本研究采用文献资料法、实验研究法和设计开发法相结合的方法进行,具体包括:(1)通过查阅相关专业书籍、论文和网络资源,了解小波滤波技术的基本原理和应用领域;(2)搭建基于LabVIEW的小波滤波算法实现平台,编写数据采集、处理和分析程序,并实现小波分解、阈值处理和重构等步骤;(3)设计开发小波滤波的应用程序,包括信号压缩、去噪等功能,并进行性能和实用性测试;(4)对研究结果进行总结和分析,评估小波滤波算法的应用前景和潜在问题。

基于LabVIEW与VC++的电力暂态信号小波分析仪设计

基于LabVIEW与VC++的电力暂态信号小波分析仪设计

Ln S e g i h n ,Ya gJa w i n in e ,HeZ e g o h n y u,Z a gHap n h n iig
( colfEetcl n i e n Suh e i tn n e i ,C eg u6 03 , hn ) Sho o l r a E gn r g, otw s J oogU i rt hnd 10 1 C i ci ei t a v sy a
Ke r y wo ds:ee t c p we rnse tsg a ;wa ee n y i n tu n ;La VI lcr o r ta in i l i n v l ta a ss i sr me t l b EW ;VC ++
的数学工具 , 它提供 了一个 可调 的时 间一频率 窗 , 特
基 于 L b I W 与 VC+ aV E +的 电 力 暂 态 信号小波分析仪设计 木
林 圣, 杨健 维 , 正 友 ,张海平 何
成都 60 3 ) 10 1 ( 西南交 通大学电气工程学 院 摘
要 :小波分析是电力系统暂态信号分析 的一种新兴工具 , 本文 以 L b I W 和 Mi oot i a C+ aV E c sfV s l +为平 台设计 了一套新 型 r u
维普资讯
第2 9卷 仪 表 学 报
Chn s o ma fS in i c I s u n i e e J u l o ce t n t me t i f r
Vo . 9 No 2 12 . Fe 2 8 b. 0o
Absr c t a t:W a e e n y i s a n w o lfre e t c p we r nse tsg a n lss v lta a ss i e to o lc r o rta in i n la ay i .A e tpe ee t cp we r — l i n w y l cr o rta i n

基于LabVIEW的超声探伤信号多小波去噪分析与应用

基于LabVIEW的超声探伤信号多小波去噪分析与应用
1 超声探伤信号多小波阈值去噪 1.1 多小波阈值去噪原理
超 声 探 伤 信 号 的 多 小 波 去 噪 主 要 依 据 是 在 Besov 空
欢 迎 网 上 投 稿 75
应用奇葩 Example of Application
间的信号能量主要集中在几个有限的系数中,而噪声的 能量却分布于整个小波域中。 对信号进行多小波分解, 信号的系数要大于噪声的系数,而噪声部分通常包含在 分解后的高频部分,根据噪声的先验知识,设置合适的 δ 作 为 阈 值 门 限 , 当 dj ,k 小 于 阈 值 δ 时 , 认 为 这 时 的 dj,k 主 要 是 由 噪 声 引 起 的 ;当 dj,k 大 于 该 阈 值 δ 时 ,认 为 这 时 的 dj,k 主 要 是 信 号 引 起 的 。 设 超 声 波 原 始 信 号 为 f , 含 噪 信 号为 g,噪声 为 ε,将含 噪信 号离 散 化 ,得 到 向 量 (g1,g2,LgN)T 。 设 含 噪 数 据 为 gi=fi+ σεi ,i =1 ,2 , … , N (N =2m 是 信 号 的 长 度)。 去噪的目的就是从含噪数据 g 中提取信号 f 的一
强度,N 为信号长度,j 为第 j 层的信号长度。
(3)利用多小波重构算法和相应的后处理重构原信号。
1.2 多小波预处理的必要性
多小波系统实际上是一个多输入多输出系统,它的
低 、 高 通 滤 波 器 使 用 的 是 r×r 维 矢 量 滤 波 器 , 因 此 在 对
超声回波信号的采样数据处理前,必须先转换成与矢量
该 函数不存在参数选择问题,可以更加精确地重构原信号。
3 多 小 波 阈 值 去 噪 在 LabVIEW 中 的 实 现
3.1 LabVIEW 和 MATLAB 混 合 编 程 原 理

小波去噪及其在LabVIEW中的实现

小波去噪及其在LabVIEW中的实现
( Info rmation Engineering College ,Sout hwest University of Science and Technology ,Mianyang ,621010 ,China)
Abstract : Signal denoising is one of t he typical p ro blems in signal p rocessing field ,t he wavelet analysis is a kind of recent signal p rocessing tools ,it s fine denoising performance has aro used people more and more interest s. Denoising by t hresholding of wavelet analysis is st udied. LabV IEW has been widely used as a powerf ul virt ual inst rument develop ment platform ,denois2 ing by wavelet is realized in LabV IEW t hrough t he Matlab Script node ,and so me t hings sho uld be noticed when call Matlab in LabV IEW is also p resented.
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
《现代电子技术》2008 年第 7 期总第 270 期

基于LabVIEW的小波神经网络的汽车主减速器故障诊断技术研究

基于LabVIEW的小波神经网络的汽车主减速器故障诊断技术研究

实验结果与分析
我们采集了某型号汽车主减速器的运行数据,包括正常状态、磨损故障、疲劳 裂纹故障等多种状态下的数据。经过预处理和特征提取,我们得到了20组正常 状态数据和30组故障状态数据,其中10组为磨损故障数据,20组为疲劳裂纹 故障数据。然后,我们利用这些数据训练了小波神经网络模型,并对其进行测 试。测试结果表明,该模型能够有效地识别出主减速器的故障类型和故障位置, 其诊断准确率达到了95%以上,且诊断速度较快。
参考内容
一、引言
随着可再生能源的快速发展,风力发电在电力系统中占据了重要地位。然而, 风力发电机在运行过程中可能会遇到各种故障,导致发电效率下降或停机。因 此,准确、快速地诊断风力发电机故障对于确保电力系统稳定运行具有重要意 义。本次演示提出了一种基于小波神经网络的风力发电机故障诊断方法,旨在 提高故障诊断的准确性和效率。
2、安全性增强:随着物联网设备数量的不断增加,安全问题也日益突出。未 来,物联网技术将更加注重安全性,包括数据加密、访问控制、安全审计等方 面,以确保设备与数据的安全。
3、跨界融合发展:物联网技术将与人工智能、大数据、云计算等先进技术进 行深度融合,形成更加强大的技术体系,为各行业提供更加智能化的解决方案。
文献综述
小波神经网络是一种新型的神经网络模型,它结合了小波分析和神经网络的优 点,具有出色的时频分析能力和非线性映射能力。近年来,小波神经网络在汽 车主减速器故障诊断领域受到广泛。文献提出了一种基于小波神经网络的汽车 主减速器故障诊断方法,并对其进行了实验验证。结果表明,该方法能够有效 地识别出故障类型和故障位置。
3、智慧物流:物联网技术可以应用于智慧物流领域,实现货物的实时追踪、 智能调度和优化运输路径。降低物流成本和提高物流效率。

基于LabVIEW和小波降噪的电容型设备介质损耗在线测量

基于LabVIEW和小波降噪的电容型设备介质损耗在线测量

互感器 ( A 、 T ) 套管、 耦合电容器 、 电容式电压互感器 ( VT) , 量约 占变 电站设 备 总量 的 4 % ~5 %, C 等 数 0 0
在变 电站 中占有 重要 地 位 。 其绝 缘故 障不仅 影响 整个 变 电站 的安全运 行 , 同时还 危及 其 它设备 及人 身 的安 全, 因而对 电容型 设备 的在 线监 测具 有重 要意 义 。 目
t e i e f r n e, a t e v l e f h nt r e e c nd h a u o
wa a c l t b o r l to f n to n l ss m e h d Th n, t s c l u aed y c r e a i n u c i n a a y i to . e he
能 1 。
I b E 是 美 国 NI 司基 于虚 拟仪 器技 术面 VI W a 公 向多领域 的虚拟 仪 器开 发平 台 , 为面 向非 专业程 序员 的一种 虚拟 仪器 开 发软 件 ,采 用独 特的 数据 流编 程 , 能 够 将繁 琐 复 杂 的语 言 编程 简化 成 为 以菜 单提 示 方 式 选择功 能 ,用 线条 将各 种 功能 连接 起来 ,其界 面友
( 华北 电力大学 电气与 电子工程学院,河北 保定 0 10 ) 70 3
摘要 : 在线测量介质损耗角 值时, 由于干扰 , 信号畸变严重, 为提高在线测量 的精度, 采用小波变换消除噪声及 电磁干扰, 应用相关函数法计算 角, 并设计了基于控制软件 ( a VI W)[ 的仿真模型及计算程序。 Lb E X  ̄ 通过仿真算 例计算, 比较了小波引入前后 值的误差, 验证了小波技术改善原有算法后可减小误差, 提高在线测量的精确度。 关键词: 电容型设备 ; n ; t 8 小波变换 ; a VI W ; a L b E 相关函数法

基于LabVIEW的虚拟小波消噪仪的设计与实现

基于LabVIEW的虚拟小波消噪仪的设计与实现

基于LabVIEW的虚拟小波消噪仪的设计与实现
杨青川;华宇宁;张悦
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2007(000)004
【摘要】摘要:运用虚拟仪器的设计思想,利用LabVIEW编程环境和MATLAB软件,根据小波分析对信号进行消噪处理的原理,设计、实现了一个多功能的虚拟小波消噪仪.该虚拟仪器可实现对信号的采集、保存、利用小波变换对信号进行消噪处理,并可动态显示消噪过程、消噪结果、打印信号及消噪处理结果波形,还可对信号进行频谱分析.实验结果表明,利用小波分析可以很好地保存信号中的尖峰和突变部分.
【总页数】2页(P13-14)
【作者】杨青川;华宇宁;张悦
【作者单位】沈阳理工大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳,110168;沈阳理工大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳,110168;沈阳理工大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳,110168
【正文语种】中文
【中图分类】TP216
【相关文献】
1.基于LabVIEW的虚拟小波消噪仪设计 [J], 曾璐;曾婕
2.基于Lab Windows/CVI技术虚拟小波消噪仪的设计与实现 [J], 杨中华;杨国付
3.基于LabVIEW的虚拟信号分析仪设计与实现 [J], 孙俊卿;罗云林;张迪
4.基于LabVIEW和Matlab的虚拟小波消噪仪的设计 [J], 刘东霞
5.基于LabVIEW技术的虚拟小波消噪仪设计 [J], 段晓杰;王宝珠;潘洪刚
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基于labview的数字信号处理实验报告

基于labview的数字信号处理实验报告

现代信号处理实验报告题目:小波降噪学号:学生姓名:专业:学院:2019 年05月15日1、实验目的(1)掌握小波降噪的原理,比较不同滤波方式处理效果;(2)熟练掌握Labview 编程,实现小波降噪;2、实验器材及软件环境(1)实验器材:PC(2)软件环境:Labview3、实验原理、程序框图(一)实验原理:小波去噪是小波变换较为成功的一类应用,是一个信号滤波的问题,而且尽管在很大程度上小波去噪可以看成是低通滤波,但是由于在去噪后还能成功地保留信号特征,所以在这一点上又优于传统的低通滤波器。

由此可见,小波去噪实际上是特征提取和低通滤波功能的综合。

其去噪的基本思路可概括为:首先对含噪信号进行预处理,其次再使用小波变换把信号分解到各个尺度;然后在每一个尺度下把归属于噪声的小波系数去除并且保留及适当增强属于信号的小波系数;最后再使用小波逆变换恢复信号。

含有噪声的一维信号可以表示成如下形式:s(i)= f (i)+ e(i)式中f (i)为真实的低频缓变信号;e(i)为高斯白噪声或其他高频变化信号;s(i)中同时含有待提取的有用低频信号及高频信号。

对信号s(i)进行提取的目的简而言之就是要将有用的缓变低频信号从含有噪声信号中提取出来,从而s(i)在中恢复真实有用的缓变信号f (i)。

在实际的工程中有用的信号通常以一些平稳信号及频率较低的信号的形式表现而表现为频率较高的信号就可确定为噪声信号或其他类型的高频信号。

(二)程序框图:4、实验步骤、程序调试方法(一)创建新VI,命名为 test1.vi。

(二)在前面板上,选择“控件新式图形波形图”,放置 3 个波形图控件,分别改名为“移动平均降噪”、“低通滤波降噪”和“小波分析降噪”。

(三)在程序框图中,在设计区放置 1 个“WA Online Samples.vi” 函数节点,1 个“高斯白噪声vi”、“小波滤波vi”、“DFD Filtering.vi”、“Mean PtPy.vi” 和“Elliptic Lowpass Filter.vi”,移动光标至“WA Online Samples.vi”函数节点的信号输出, 单机鼠标右键,从弹出的快捷菜单中执行“波形获取波形成分”命令,创建与其端口相连的“获取波形成分”函数。

基于LabVIEW的小波变换在信号滤波中的应用

基于LabVIEW的小波变换在信号滤波中的应用

t h r e s h o l d D e n o i s i n g .
Ke y w o r d s : L a b VI E W ;Db 4 w a v e l e t ;s o f t t h r e s h o l d d e n o i s i n g ;s i na g l i f l t e r i n g
I h e A p p l i c a t i o n o f Wa v e l e t T r a n s f o r m i n S i g n a l r U t e r  ̄ B a s e d 0 1 1 L a b Ⅷ W
C H E N J u a n, Y A N G Q i —k e , Z H O U J i n g —j i e ( R & D C e n t e r , C S R Z h u z h o u E l e c t i r c L o c o m o t i v e C o . , L t d , Z h u z h o u , H u n a n , 4 1 2 0 0 1 , n u n a r 1 )
要: 通过 L a b V I E W 的编程环境 实现 了 D b 4小波对信 号的分解和重构 , 采 用小波软 阈值去噪 法对信号去噪 , 并将其与
B u t t e r w o r t h 低通滤 波器滤波效果进行 了比较 。试验证 明小波软阂值去噪是一种有效的滤波方法。 关键词 : L a b V I E W; D b 4小波 ; 软 阂值去噪 ; 信号滤波
需要通过试 验验证来 完成 , 在平 常进行 的测试 试验 中 , 从 传感 器采集 到的信号 通 常包含 有噪声 信号 , 在对 信号 做进 一 步分

基于LabVIEW技术的虚拟小波消噪仪设计

基于LabVIEW技术的虚拟小波消噪仪设计

@! 引

境下已开发成熟的算法 " 增强系统的分析处理功能 " 缩短开 发 周 期 " 是采用 $ % & ’ ( )* 开 发 数 据 采 集 处 理系统时面临的一个实际问题 ( 矩阵实 % , % & 是 英 文 +OC ? 2 P$ O 7 3 ? % , 3 ? !! + G! 验室 # 的缩写 " 是由美国 + % , 9* 3 ? L <公司开发的一 种功能强 % 效率高 % 简单易学的数学软件 ( 它有可靠 的数值计算和符号计算功能 % 强大的绘图功能 % 简单 易学的语言体系以及为数众多的应用工具箱 ( 但是 + % , % & 有一个致 命 弱 点 就 是 不 能 实 现 对 硬 件 的 访 问" 如果把 $ % & ’ ( )* 软 件 平 台 与 +OC $ O 7 相结 合使用 " 无疑将使虚 拟 仪 器 的 数 据 处 理 功 能 更 加 强
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!! 应用小波分析进行消噪主要涉及到小波的分解 与重构 $ 下面以一 维 信 号 为 例 介 绍 小 波 消 噪 原 理 ! 含有噪声的一维信号可以表示成如下的形式 + ( ) ) ( ) ! ,! ) 6-( = ) $ $ " $ $ 6"! #! Q! &;# ( V ) 为原始信号 * ) 为 随 机 白 噪 声! ) 为含 其中 -( $ "( $ )( $ ( ) 进行消噪的目的就是要抑止信 噪声的信号 $ 对) $ 号中的噪声部分 ! 从 而 在)( ) 中 恢 复 原 始 信 号$ 在 $ 实际工程中 ! 有用信 号 通 常 表 现 为 低 频 信 号 或 一 些 比较平稳的信号 ! 而噪声信号通常则表现为高频信 号 $ 一维信号的消噪算法有以下三个步骤 + B C A! 对信号进行小波分解 如进行三层分解 ! 分解过 !! 对信号进行小波分解 (
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长治学院2014届学士学位毕业论文基于LabVIEW的小波分析系统的设计学号:10405421姓名:师磊刚指导教师:张毅专业:电子信息科学与技术系别:电子信息与物理系完成时间:2014年05月学生诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的论文《基于LabVIEW小波分析系统》是我个人在导师张毅指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得长治学院或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。

所有合作者对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

签名:日期:论文使用授权说明本人完全了解长治学院有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。

签名:日期:目录1 引言 (1)1.1选题背景 (1)1.2课题研究的意义 (1)1.3课题涉及的工作内容 (2)2. 小波分析 (2)2.1小波分析基础 (2)2.1.1傅里叶变换与小波变换的比较 (3)2.1.2 小波分析与多分辩分析 (4)2.2 连续小波变换 (6)2.2.1 一维连续小波变换 (6)2.2.2 离散小波变换 (7)2.2.3 正交小波变换 (8)2.2.4 小波包分析 (9)2.3几种常用的小波 (11)3. 系统总体的设计及实现 (13)3.1 虚拟仪器及其编程语言LabVIEW (13)3.1.1 虚拟仪器的结构和分类 (13)3.1.2 LabVIEW简介 (13)3.2 系统软件程序的设计 (13)3.2.1 数据采集程序模块 (13)3.2.2 数据分析模块 (14)3.3 系统框架和设计流程 (14)3.3.1 程序框图的设计流程 (14)3.3.2 系统设计 (14)3.3.3 程序框图的具体设计步骤 (14)3.3.4 基本信号小波分析系统 (16)4 结论 (17)参考文献 (18)致谢 (20)附录 (21)基于LabVIEW的小波分析系统专业:电子信息科学与技术姓名:师磊刚学号:10405421指导老师:张毅摘要:小波分析是当前应用数学和工程学科中一个迅速发展的新领域,与傅里叶变换相比,小波变换是空间(时间)和频率的局部变换,因而能有效地从信号中提取信息。

通过伸缩和平移等运算功能可对函数或信号进行多尺度的细化分析,解决了傅里叶变换不能解决的许多困难问题。

LabVIEW是一种图形化的编程语言和开发环境,它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受,被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件。

它基于G语言来开发虚拟仪器,方便快捷,并且提供大量与外部代码或软件进行连接的机制,诸如DLL、DDE、ActiveX等,使它能实现的功能不仅局限于自身,还可以从外部得到强大的补充。

本文将要通过LabVIEW调用MATLAB来弥补自身在小波分析方面的不足,使两者充分发挥自己的优点,实现有机结合。

关键词:LabVIEW;小波分析;MATLAB1 引言1.1选题背景小波分析诞生于20世纪80年代,被认为是现代Fourier分析发展的一个崭新阶段。

小波变换是近年来在傅里叶变换的基础上发展起来的一种新的数学方法,经过近10年的探索研究,重要的数学体系已经建立,理论基础更加扎实。

与傅里叶变换相比,小波变换是空间(时间)和频率的局部变换,因而能有效地从信号中提取信息。

通过伸缩和平移等运算功能可信号进行多尺度的细化分析,解决了傅里叶变换不能解决的许多困难问题。

小波变换在信号与图像压缩、信号分析、工程技术等方面得到广泛的应用。

LabVIEW是由美国公司推出的虚拟仪器平台,是目前应用最广,功能最强的图形化软件集成开发环境,广泛应用于工业界、实验界、和试验研究所,被公认为一个标准的数据采集和仪器控制软件。

LabVIEW是一种图形编程语言(通常称为G编程语言),其编程过程就是通过图形符号描述程序的行为。

即使编程经验很少的人也能学会使用LabVIEW,并能够发现和了解一些有用的基本编程原则。

LabVIEW虽然具有上述许多优点,但是在数学计算方面功能还是十分有限,使所开发的应用程序的功能受限。

MATLAB具有强大的数学计算和图形绘制功能,其界面开发功能较差,并且在数据输入、网络通信、硬件控制等方面比较繁琐。

如果可以将LabVIEW与MATLAB结合起来,用LabVIEW设计用户图形界面,负责数据采集,用MATLAB提供算法供LabVIEW调用,可以快速高效开发出信号采集分析系统。

1.2课题研究的意义虚拟仪器编程软件LabVIEW和数学软件MATLAB是目前工程技术领域中比较流行的两种软件,功能强大,但是各自在某些方面存在着不足和缺点,对于一些需要进行大量数据运算处理的复杂应用,LabVIEW显得有些力不从心。

因此如果在LabVIEW中实现MATLAB的调用,把LabVIEW软件平台与MATLAB相结合使用,无疑可以很好地补充LabVIEW的开发功能,大大的拓宽虚拟仪器的开发范围。

本课题所涉及的基础理论及应用研究主要有小波分析、虚拟仪器、多接口信号调理等,都属于前瞻性、创造性、多学科交叉性的研究,具有一定的理论和实践价值。

1.3课题涉及的工作内容基于LabVIEW的小波分析系统的设计,主要是针对LabVIEW所提供的丰富的数据采集、分析及存储的库函数和大量与外部代码或软件进行链接的机制,结合MATLAB强大的数值分析和处理特点,实现分析系统的实现。

本课题以LabVIEW软件为开发平台,利用LabVIEW强大的数据采集功能和MATLAB的小波分析工具箱,实现简单快速的小波分析系统的开发,包括信号采集和信号调理,信号重构和信号输出。

本课题具体的研究内容包括:(1)针对测控系统中的数据和信号所涉及的小波分析理论基础。

(2)小波分析LabVIEW实现。

(3)基于LabVIEW的小波分析系统的仿真,或工程实现。

2. 小波分析2.1小波分析基础小波分析属于时频分析的一种,传统的信号分析是建立在傅立叶变换的基础上的,由于傅立叶分析使用的是一种全局的变换,要么完全在时域,要么完全在时域,要么完全在频域,因此无法表述信号的时频局域性质,而这种性质恰恰是非平稳信号最根本和最重要的性质。

为了分析和处理非平稳信号,人们对傅立叶分析进行了推广乃至根本性的革命,提出并发展了一系列新的信号分析理论:短时傅立叶变换、Gabor变换、时频分析、小波变换等。

其中短时傅立叶变换就是在傅立叶分析基础上引入了时域信息,其假定于信号在一定的时间内是平稳的,通过分割时间窗,在每个时间窗内把信号展开到频域就可以获得局部的频域信息,但是它的时域分辨率只能依赖于大小不变的时间窗,对某些瞬态信号来说还是粒度太大。

而小波分析则克服了短时傅立叶变换在单分辨率上的缺陷,具有多分辨率分析的特点,在时域和频域都有表征信号局部信息的能力,时间窗和频率窗都可以根据信号的具体形态动态调整。

正是由于这些特性,小波分析可以探测正常信号中的瞬态,并展示其频率成分,被称为数学显微镜,广泛应用于各个时频分析领域[1]。

2.1.1傅里叶变换与小波变换的比较小波分析是傅立叶分析思想方法的发展与延拓。

小波基的构造以及结果分析都依赖于傅立叶分析,二者是相辅相成的。

两者相比较主要有以下不同:1.傅立叶变换的实质是把能量有限信号()t f分解到以{jwt e}为正交基的空间上去;小波变换的实质是把能量有限信号()t f分解到j w-(j=1,2,,,,J)和j w-所构成的空间上去。

2.傅立叶变换用到基本函数只有()t w sin ,()t πcos ,()t w t ex p ,具有唯一性;小波分析用到的函数(即小波函数)则不具有唯一性,同一个工程问题用不同的小波函数进行分析有时结果相差甚远。

3.在频域中,傅立叶变换具有较好的局部化能力,对于频率成分相对比较简单的确定性信号,傅立叶变换很容易把信号表示成各频率成分的叠加和的形式。

但在时域中,傅立叶变换没有局部化能力,无法从信号的傅立叶变换中看出在任一时附近的性态。

4.若有用信号通过滤波器来提取,小波变换与短时傅立叶变换不同之处在于:对短时傅立叶变换来说,带通滤波器的带宽f ∆与中心频率f 无关;相反,小波变换带通滤波器的带宽f ∆则正比于中心频率f ,即C f f Q =∆= C 为常数 亦即滤波器有一个恒定的相对带宽,称之为等Q 结构(Q 为滤波器的品质因数,且有带宽中心频率=Q 虽然傅立叶变换能够将信号的时域特征和频域特征联系起来,能分别从信号的时域和频域观察,但是却不能把二者有机地结合起来。

在实际的信号处理过程中,尤其是对非平稳信号的处理中,信号在任意时刻附近的频域特征都很重要。

这就促使去人们去寻找一种新的分析方法来解决这个问题,小波分析就是基于这种情形产生的。

2.1.2 小波分析与多分辩分析1988年S.Mallat 在构造正交小波时提出了多分辨分析的概念,从函数分析的角度给出了正交小波的数学解释,在空间的概念上十分形象的说明了小波的多分辨率特性,给出了通用的构造正交小波的方法,并将之前所有的正交小波构造方法统一起来,类似傅立叶分析中的快速傅立叶算法,给出了小波变换的快速算法——Mallat 算法。

这样,在计算上变得可行以后,小波变换在各个领域才发挥它独特的优势,解决了各类问题。

多分辨分析构造了一组函数空间,这组空间是相互嵌套的,即L V V V V V L 21012⊂⊂⊂⊂⊂--那么相邻的两个函数空间的差就定义了一个由小波函数构成的空间,即1+=⊕j j j V W V并且在数学上可以证明j j W V ⊕且j i W V ⊕,j i ≠,为了说明这些性质,我们首先来介绍一下双尺度差分方程,由于对1,+⊂∀j j V V j ,所以对j V x g ∈∀)(,都有1)(+∈j V x g ,也就是说可以展开成1+j V 上的标准化正交基,由于0)(V t ∈φ,那么)(t φ就可以展开成∑∈=Zn n n t h t )()(,1φφ这就是著名的双尺度差分方程,双尺度差分方程奠定了正交小波变换的理论基础,从数学上可证明,对于任何尺度的)(0,t j φ,它在j+1尺度正交基)(,1t n j +φ上的展开系数n h 是一定的,这就为我们提供了一个很好的构造多分辨分析的方法。

在频域中,双尺度差分方程的表现形式为:)(ˆ)()2(ˆωφωωφH =如果)(ˆωφ在ω=0连续的话,则有∑∞==1)0(ˆ)2()(ˆj jH φωωφ说明)(ˆωφ的性质完全由)0(ˆφ决定。

定理2-1 令{}Z j j V ∈是()R L 2空间的一个多分辨分析,则存在一个唯一的函数()()R L t 2∈φ使得()Zk k t j j k j ∈-=--,222/,φφ (2-1)必定是j V 内的一个标准正交基,其中()t φ称为尺度函式(2-1)中的系数2/2j -是为了使k j ,φ的2L 范数为1。

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