一种基于噪声估计的能量检测自适应门限新算法

频谱感知是认知无线电研究的关键技术之一,能量检测法是典型的频谱感知方法,但传统能量检测法的性能很容易受噪声功率变化影响。本文提出一种基于噪声方差估计的能量检测自适应门限算法。该算法基于噪声统计模型实时估计噪声方差,自适应地设置判决门限,达到更充分利用频谱资源的目的。仿真结果证明,该算法能准确估计噪声方差,有效地提高频谱检测性能。     

自适应分层阈值小波去噪在雷达信号中的运用研究

在处理拉曼雷达回波信号过程中,采用小波去噪法进行算法反演前的数据预处理,针对小波去噪的核心问题-小波基的选择和阈值的设定提出了自适应分层阈值软门限去噪的方法,并选择了不同的小波基组合软硬阈值对去噪结果进行了对比.经实验数据验证,相对传统的滑动平均滤波,纯粹的细节和抑制全局阈值法,自适应分层阈值软门限在获取相同信号、保持相同能量的前提下能更好地恢复信号;在有云情况下信号的尖峰结构也没有变化,有效地抑制了噪声,提高了细节识别度和反演精度.     

高温合金中微小缺陷超声检测信号的小波去噪研究

本文首先建立了高温合金材料微小缺陷的超声检测信号模型,然后在分析仪器电噪声、晶粒散射噪声、缺陷信号的频谱分布及小波变换特性的基础上,采用一种用一个尺度间变化的门限阈值来去除噪声的小波变换系数再重构检测信号的方法提高信噪比。计算机仿真分析和实验结果表明,该方法不仅具有很好的去噪效果,而且重构的缺陷回波的波形失真度小,有利于进一步作定量检测。     

提升小波变换在HRG动态信号处理中的应用

为减少动态环境下半球谐振陀螺输出信号噪声,提高惯导系统精度,提出了一种基于提升小波变换(LWT)的滤波算法。将信号经小波变换提升算法进行尺度分解后,对低频小波系数进行前向线性预测(FLP)滤波,进一步去除低频干扰,提取有用信号,高频小波系数直接置零或按照一定阈值规则处理,显著提高了重构信号的精度,去除了陀螺噪声。详细对比了新算法、卡尔曼滤波算法和FLP滤波算法,并分析了三者的去噪效果。仿真结果和实际试验数据表明:新算法能有效抑制动态环境下半球谐振陀螺输出噪声,标准差为卡尔曼滤波算法的一半,运算时间缩短了30%;该滤波算法不但速度快,精度高,而且计算量小,抗干扰性好,滤波后可以有效跟踪有用信号。     

基于压缩感知的通信信号频谱检测方法

频谱感知是无线通信网络中提高频谱利用率的关键。针对现有通信信号频谱检测方法抗噪性低的问题,文中提出一种基于压缩感知的频谱检测方法。该方法首先利用压缩感知理论对通信信号的宽频带进行稀疏采样,其次采用改进的平滑范数重构算法对信号循环谱进行重构,提高了信号循环谱的重构性能,最后在循环谱域实现频谱检测。仿真实验结果表明,改进的平滑范数重构算法对信号的重构精度优于正交匹配追踪算法,压缩感知信号频谱检测算法的抗噪性优于传统能量检测算法。     

改进小波变换的电子音乐信号去噪研究

针对电子音乐信号受噪声干扰易出现信号失真、电子音乐存在断点的问题,提出改进小波变换的电子音乐信号去噪方法。首先,分析不同尺度中电子音乐信号小波系数相关性,采用软阈值算法去除电子音乐中的噪声;然后,采用修匀法对去噪后电子音乐信号进行处理,提升电子音乐信号整体连续性。结果表明,改进小波变换去噪后电子音乐信号波动区间与去噪前相同,去噪后电子音乐信号未受损,信号连续性好,去噪性能明显优于对比方法。     

基于动态自适应双门限能量检测的序贯协作频谱感知算法

针对在一般高斯白噪声环境中,传统的双门限能量检测频谱感知算法忽略确定两门限之间的感知信息的问题,该文提出一种基于动态自适应双门限能量检测的序贯协作频谱感知算法。新算法以最优化检测概率为目标,采用序贯方式对协作用户进行动态自适应双门限建模,并对处于两门限之间的接收能量值进行软判决。进一步地,新算法能自适应动态调整门限大小和各判决区域协作用户数,以达到最大化检测概率和最优化受试工作特征曲线的目的。理论分析和仿真结果表明,与经典的双门限能量检测算法相比,提出算法具有更优的检测概率。     

基于循环谱能量的自适应频谱检测算法

根据信号循环平稳谱的特征,研究在低信噪比环境下的频谱检测问题,提出一种基于循环谱能量的自适应判决门限频谱检测算法。该算法融合能量检测与循环平稳特征检测的机理,以信号的循环谱能量为检测统计量,加权合并虚警率与检测率,准确估计循环谱特征值,构建了具有噪声自适应能力的频谱检测判决门限。仿真结果表明,该算法可以在低信噪比环境下有效地完成频谱检测,克服了噪声波动对频谱检测性能的影响,对不同调制主信号的感知具有稳健性。与最大—最小特征值算法和盲检测算法相比,该算法分别改善了信噪比4dB和8dB。     

基于小波变换的动态阈值法语音信号净化

语音信号实时去噪净化处理是语音通信系统的关键技术。传统的小波阈值去噪方法由于阈值的单一性,在去除噪声的同时,造成语音信号损伤。针对这一问题,提出了一种基于小波变换的动态阈值法语音信号净化方法。能根据噪声和信号的变化而动态调节阈值;采用改进的阈值函数对小波系数缓变地压缩,仿真实验结果表明,能有效去除信号中的噪声和较好保留语音细节。     

基于信号集合势和连续性的认知无线电宽带频谱感知

针对传统感知算法依赖主用户信号与噪声先验信息,以及易受噪声功率估计不确定性影响的缺点,提出了一种基于信号集合势和连续性的宽带频谱感知方案。该方案将宽带频谱感知分为主用户占子带集合势的估计和子带位置判决两步。在两次不同感知结果中利用主用户连续占用子带的特性,有效地实现最终感知性能的提升。理论分析和仿真结果表明,该方案不仅能够解决传统感知方法依赖噪声和主用户信号先验信息的问题,而且对抗噪声功率不确定性具有鲁棒性。特别地,与传统的能量检测频谱感知算法相比,该算法能有效地实现宽带频谱盲感知。     

遗传算法优化小波阈值对水质光谱数据的去噪研究

针对紫外-可见光谱法水质检测系统易受到仪器本身和外界环境的噪声干扰, 所测得的光谱数据存在大量系 统和杂散光噪声的问题, 在对紫外-可见光谱法水质检测系统的噪声源分析的基础上提出将遗传算法应用于小波阈值 优化的去噪方法, 并与小波软阈值、 SG 平滑和中值滤波方法进行了对比。为评价去噪效果, 对同一浓度的邻苯二甲 酸氢钾标液的紫外-可见光谱数据进行去噪实验。在采用遗传算法选取小波最优阈值对标液进行去噪处理的同时, 还 采用传统小波软阈值去噪、 SG 平滑和中值滤波去噪作为对比。为验证该算法的实际可行性, 进一步用这四种方法对 某地排水沟和某污水处理厂排水口的实际水样光谱进行去噪处理。实验结果表明: 基于遗传算法的小波阈值去噪效 果良好, 相较于传统的小波软阈值去噪、 SG 平滑和中值滤波的方法, 信噪比分别提高了 2.2994、 5.7066、 2.6155 dB, 均方根误差分别减小了 0.0028、 0.0087、 0.0033, 峰值信噪比分别提高了 2.0837、 5.2569、 2.7375 dB。基于遗传算法 的小波阈值去噪算法不仅抑制了光谱数据中的噪声, 同时也提高了系统精度, 为紫外-可见光谱法水质光谱去噪处理提 供了一种新的解决办法。     

基于小波包变换的能量检测技术研究

频谱感知技术是认知无线电实现的关键,对解决频谱资源匮乏的问题起着举足轻重的作用,因此受到业界的广泛关注。在分析比较了三种常见的频谱检测技术后,提出了一种在未知噪声下的基于小波包变换的能量检测算法,通过小波包变换对噪声和信号功率进行估计从而得到较为准确的判决门限。仿真结果显示,在未知噪声情况下的该算法具有较好的鲁棒性,有望成为适于认知无线电应用的频谱感知技术。     

基于TDLAS技术与小波变换去噪算法的甲烷浓度检测

为进一步提高甲烷浓度检测精度,搭建了基于TDLAS（tunable diode laser absorption spectroscopy）技术的甲烷浓度检测实验系统,利用甲烷在波长1653.72 nm处吸收强度很高且可以最大限度消除其他气体干扰的特性,通过提取二次谐波信号实现甲烷浓度检测。然后分别采用heursure硬阈值算法、heursure软阈值算法和sqtwolog固定阈值算法作为小波变换阈值算法,通过分析未去噪及小波变换去噪处理后得到的甲烷吸收信号谱图、甲烷二次谐波信号谱图、甲烷吸收信号的信噪比和均方根误差,优选sqtwolog固定阈值算法作为小波变换阈值算法。不同浓度的甲烷标气线性拟合实验及特定浓度的甲烷标气重复性实验结果表明:通过小波变换（采用sqtwolog固定阈值算法）能有效降低噪声干扰,去噪处理后提取的二次谐波信号与甲烷真实浓度拟合优度R2为0.984,拟合效果更佳。采用TDLAS技术结合小波变换去噪算法,实现甲烷浓度检测的同时也能提高甲烷浓度检测精度。     

一种改进的小波阈值裂纹图像去噪法

文中采用一种新的小波阈值法进行数字图像去噪。该方法是在原有小波算法之上进行改进,一方面改进闽值公式,寻求最优的阈值,获取更好的边缘保护,从而达到图像原始信息完整性;另一方面通过优化阁值函数获得改进的阚值方法,提高小波系数阈值判断的准确性,获得更好的去噪效果。实验结果表明,与通常的方法相比较,能更好的去除数字图像噪声、保护图像边缘,获得更好的峰值信噪比、边缘保持指数和更好的视觉效果,达到去噪要求。     

基于正交小波变换的图像去噪算法研究

提出了一种基于正交小波变换的图像去噪方法,首先利用离散小波对图像信号按Mallat算法进行分解,然后采用软闽值与小波重构的算法进行去噪。深入研究了小波变换中的图像分解与重构的Mallat算法,详细介绍了正交小波变换中阈值的选取,并进行了实验研究。实验结果表明,该方法可以有效去除噪声,并保留了图像细节部分的有用信息。     

基于改进小波阈值去噪和CEEMDAN-HT融合的谐波检测技术

针对电网环境噪声导致自适应噪声的CEEMDAN谐波检测精度低的问题,文中提出了一种基于改进小波阈值去噪和CEEMDAN-HT融合的谐波检测技术。利用修正因子T_j自适应调整阈值,通过可调参数τ调节阈值函数软、硬特性,并将改进的小波阈值去噪方法应用于谐波信号的预处理。经预处理的信号再进行CEEMDAN分解,可有效抑制模态混叠束缚。运用相关度判据去除虚假分量,并利用Hilbert变换解调包含谐波特征的分量,准确提取其幅频信息。经MATLAB仿真可知,改进小波阈值去噪与CEEMDAN-HT的融合算法可将稳态谐波检测平均误差被控制在1%以下,暂态谐波检测平均误差被控制在2.1%以下,呈现出良好的抗噪性能。     

基于子波变换的无线通信网络干扰信号检测研究

在冗杂环境下,为有效识别无线通信网络干扰信号,提出基于子波变换的无线通信网络干扰信号检测研究。将干扰信号分为单音、多音、调频等类型,利用射线模型描述通信信道损失,确立噪声影响下的干扰信号结构,提取信号时频分布特征;在子波变换过程引入阈值滤波算法,将噪声投影在不同子波空间中,合理设置阈值,计算新的变换系数,实现信号去噪;采用混沌循环谱方法,将干扰信号检测转换为二元假设检验问题,获取二阶时变检测函数,计算决策量,结合门限值完成干扰信号检测。实验结果表明,该方法能够有效过滤噪声,检测出的干扰信号波形与频率与实际情况相符。     

一种混合噪声图像的自适应滤除方法

基于小波变换的阈值去噪方法仅适用于去除高斯白噪声,对于脉冲噪声得不到好的去噪效果,正交小波变换由于缺乏平移不变性,在去噪过程中会产生人为的振荡现象,使图像边缘失真,甚至图像模糊,提出了基于平稳小波域自适应阈值算法同中值滤波相结合的去噪方法,该方法能有效地滤除图像中的高斯白噪声和脉冲噪声组成的混合噪声,并验证了该方法的有效性。     

基于自适应阈值正交小波变换兰姆波去噪方法

提出了基于自适应阈值正交小波变换兰姆波去噪方法 （WT-AL）。首先利用正交小波变换降低含噪兰姆波信号的自相关性,然后利用自适应阈值方法自适应地对不同尺度的正交小波变换系数进行阈值处理,最后利用小波重构获得重构信号。实验结果表明：该方法去噪后信号信噪比明显提高,均方误差明显降低。