变形监测数据小波去噪分解尺度确定方法

小波去噪作为一种数据处理方法,分解尺度的选择对去噪效果有影响。在论述基于均方根误差变化率的方法、基于总体评价指标的综合法、多指标融合法和复合评价指标法4种小波去噪分解尺度确定方法的基础上,通过仿真实验和变形监测实测数据的去噪处理对比分析,结果表明,基于均方根误差变化率的方法对处理低噪声信号有良好效果,多指标融合法只能确定小波分解尺度的大致范围,基于总体评价指标的综合法和复合评价指标法可以准确判定小波分解尺度,且不受噪声影响。     

改进的小波包阈值法去噪的桥梁变形监测数据处理

本文采用改进的小波包去噪方法对桥梁的变形监测数据进行去噪分析。研究了改进的小波包去噪三种不同阈值函数的去噪方法,分别从最优小波基的选取、最大尺度的确定、阈值函数的改进等三个方面进行分析。通过实验分析和去噪后的评价指标分析,结果表明改进的小波包阈值函数去噪效果要优于硬阈值函数和软阈值函数去噪,并且其去噪效果也要优于传统的小波包去噪。因此,改进的小波包阈值函数去噪方法为在高精度的变形监测数据处理分析提供了一种新的方法。     

局部均值分解的新小波阈值去噪法及其应用

为了克服小波硬、软阈值函数本身存在的缺点,该文在硬、软阈值函数的基础上,提出一种新的小波阈值函数,并且基于局部均值分解的原理,构造了基于局部均值分解的新小波阈值去噪法。仿真数据对比分析表明,与单纯采用小波阈值去噪法、经验模态分解(EMD)滤波去噪法及局部均值分解滤波去噪法相比,该文方法的去噪效果更好,可有效提高信号的信噪比。利用本文方法对液体静力水准仪获取的高速铁路某桥梁实际监测数据进行去噪处理,结果表明去除监测数据中噪声的同时亦可保留变形细部特征。该文方法可为工程中的非线性、非平稳监测数据去噪提供参考和借鉴。     

时序数据去噪中的小波策略及评价指标

引入评价时序数据去噪效果的均方根变化量、互相关系数、信噪比及平滑度4项指标,分析了不同小波策略的去噪效果与指标间的关系。结果表明,不同于小波分解重构阶段,小波策略阶段的去噪均方根误差与4项指标存在正相关趋势,且归一化后的综合指标与去噪均方根误差归一化值存在0.95的正相关性,在实测时序数据分析中,可用归一化后的综合指标代替未知的去噪均方根误差来评价去噪效果,并以去噪残差分布作为去噪可靠性定性指标。     

一种可靠的小波去噪质量评价指标

针对传统评价指标应用于小波去噪质量评价的局限性,提出了一种复合评价指标。将各备选参数的去噪信号的均方根误差与平滑度进行归一化操作,利用变异系数定权的方法将两种指标线性组合,所得到的新指标即为复合评价指标。该指标值越小,表明其去噪效果越好,所选参数越优。理论分析证明该指标具有明确的几何和物理意义,确定了信号细节信息和逼近信息的最佳比例;多组数据分析表明该方法所确定的最佳去噪信号效果较好,简单快速且准确率高。因此,该方法是一种可靠的小波去噪质量评价指标,可以解决小波分析中诸如分解层次、小波基函数等最优参数选择的问题,服务于工程实践。     

大桥GPS动态监测去噪方法

针对从GPS实际监测到的信号中去除噪声,提取真实信号的问题,该文对EMD去噪法、小波阈值去噪法,EMD小波去噪3种方法进行了比较,并通过实例分析得出:3种方法均可滤除噪声,但效果各不相同;EMD对信号分解具有良好的自适应性,但在滤除噪声时可能因为模态混叠的原因造成过滤不完全,各分量中可能均含有一定量的噪声;小波滤波噪声效果和小波基、阈值函数及分解层数选择有关,具有主观性;对于EMD小波混合去噪方法,提出先用EMD自适应方法进行分解,分解出噪声主导分量和信号主导分量;对于高频噪声主导分量,可能含有少量有用信号,故须再用小波阈值法过滤出有用信号;而对于信号主导分量,再用小波滤除多余噪声,最后进行逆变换得到重构后的信号。实例表明EMD小波混合去噪方法能很好地去除噪声,是一种高效的去噪方法。     

桥梁索塔GPS监测信号的小波分析

针对EMD分解后直接舍去高频含噪信号可能会导致有用信息的丢失,以及小波阈值去噪中采用全局阈值去噪效果不完善等问题,该文提出了一种基于SSA的改进EMD-Wavelet耦合模型运用于桥梁索塔GPS监测信号去噪。即先对原始监测信号进行奇异谱分析,提取信号的趋势项和周期项,分析不同阶段的信号特性从而对其进行合理分段。在对经过EMD分解后的高频信号进行小波去噪时,根据信号的分段结果和给定的阈值计算函数进行分段分层取阈值。结果表明,该方法能很好地对原始坐标序列进行降噪,并且各项评价指标均优于SSA重构去噪法、EMD分解去噪法和EMD-Wavelet全局阈值去噪法,去噪效果更佳,这为索塔监测数据信号提取提供了有意义的参考。     

小波去噪效果评价的另一指标

给出了评价小波去噪效果的平滑度指标,分析了其均方误差、信噪比及平滑度,实现了评定小波去噪的质量.     

利用小波去噪进行步态加速度信号预处理

针对步态识别方法中加速度信号的去噪问题,提出了一种利用复合评价指标及小波熵进行步态加速度信号小波去噪的参数优选方法。均方根误差和平滑度的变化率随小波分解层数的增加表现出单调性和负相关性,根据该特性使用改进熵权法构建了一种复合评价指标,通过构建的复合评价指标确定不同小波基处理步态信号时的最优分解层数,根据步态信号小波分解后低频系数的小波熵大小来确定每一分解层次的最优小波基。实验结果表明,所提方法确定的小波去噪方案可以满足步态信号研究的滤波要求。     

基于Matlab小波去噪的研究方法

阐述了硬阀值法、软阀值法和半软阀值法去噪的原理及其算法的实现,针对传统小波去噪后,图像的部分细节丢失、边缘模糊等问题,提出一种改进半软阀值的计算方法。实验结果表明,改进的方法具有更好的去噪效果。     

小波包多阈值去噪法及其在形变分析中的应用

在GPS变形监测领域,传统的小波去噪只保留低频上的有用信息,很容易去掉中频以及高频上的有用信息。小波包分析方法是近几年发展起来的一种新的小波分析方法,它同时考虑了各个频段上的有用信息,因此是一种更为精细的去噪方法。小波包去噪的关键是对小波包分解系数选取合适的阈值准则并进行阈值处理,但传统的小波包去噪并没有对此进行充分的研究。本文针对传统小波、小波包分析的不足,提出了一种基于频率顺序并依据信息类型分段的多阈值准则小波包去噪法。通过理论分析与实际应用,结果表明新方法能够高效剔除各频段的噪声,同时当采样频率较低时能有效保留去噪信号中频率高达10-1 Hz数量级的有用信息,其去噪能力优于传统的小波、小波包等其它去噪方法,因此可以广泛应用于高精度GPS变形监测领域中。     

基于经验模分解的陀螺信号消噪

陀螺随机漂移是影响惯性导航精度的重要因素。小波消噪方法对异常噪声效果不明显,且对小波基和分解尺度等因素依赖性较强。提出陀螺信号经验模分解(EMD)消噪方法,将信号进行经验模分解得到一个本征模态函数(IMF)组,先基于2sigma准则处理异常噪声IMF分量,再利用相关系数确定高频噪声IMF分量个数,将噪声分量去除以实现陀螺信号消噪。详细对比小波方法与EMD方法,利用交叠式Allan方差分析两者的消噪效果,通过惯导算例进一步验证EMD方法的实效性。结果表明,相比小波方法,EMD消噪法能剔除异常噪声,可以更有效地抑制陀螺漂移。     

一种新的去除遥感影像混合噪声组合滤波方法

提出了一种三层组合滤波的去噪方法,在小波BayesShrink阈值与自适应中值滤波的基础上增加第三层Wiener滤波,利用Wiener滤波对信噪比高的信号去噪效果好的特点可有效去除残留的混合噪声,为了在去噪过程中保留影像的边缘,在滤波过程中加入了边缘提取算法,对影像的细节进行保留使去噪后的影像更加清晰。试验表明,本文提出的三层滤波方法在去除遥感影像常见的高斯与脉冲混合噪声时,效果要明显优于传统的两层组合滤波算法。     

变形监测数据的一种小波去噪法研究

变形监测数据不可避免会受到噪声污染,本文根据原始信号特征,通过合理的选择小波基,采用自适应阈值法去噪,可提取变形数据有用信号并恢复信号的光滑性,保留信号曲线的特征,达到较好的去噪效果。实例证明了该方法的有效性和可行性。     

基于小波阈值的海洋磁力测量数据消噪方法

波浪噪声和随机噪声是影响海洋磁力测量数据处理精度的重要因素。基于小波变换理论,研究了海洋磁力测量数据中的波浪和随机噪声的消除方法。首先对带有噪声的实测磁异常数据进行频谱分析,确定相应的多分辨分析尺度。分别采用滑动拟合法、基于小波高频系数置零的消噪方法、基于小波阈值消噪方法进行消噪计算。实例计算表明:基于小波阈值消噪方法能够将磁异常中的噪声和真实的高频信息分离开来,进一步提高了消噪的精度和可靠性。     

GPS单历元形变信号的小波降噪

阐述了小波变换、多分辨分析及中值滤波的基本原理。研究了对小波变换的高频系数采用中值滤波,然后重构信号达到降噪目的的形变数据处理新方法。并与强制降噪及软门限阈值化小波降噪方法比较。模拟实验表明,基于高频中值滤波的小波降噪方法不仅能有效降噪,保持信号的光滑性,还能在降噪的过程中剔除少量粗差。     

小波阈值改进算法的遥感图像去噪

通过对于文献中已有小波阈值去噪方法的研究,结合已有的一些小波阈值去噪函数,提出了相应的小波阈值去噪的改进方法来完善和提高小波阈值去噪的处理能力和可行性。该阈值函数加入了有效的调整系数来控制函数的可变。该函数不但同时保留了相应的传统小波硬阈值、软阈值衍化的优点,也提高了相应精度指标。利用该函数阈值去噪不仅在经典的图像中起到很大的改善,在遥感图像的去噪处理方面也有明显的精度提高。该方法通过去噪评价指标均方差（MSE）,峰值信噪比（PSNR）,信噪比（SNR）,均方根误差（RMSE）进行去噪后图像的评价。该改进的阈值函数方法对于图像的处理后评价指标明显有所改善。     

基于小波技术的GPS单历元形变信号降噪研究

基于小波变换多分率分析原理,本文阐述了阈值降噪、中值滤波小波降噪原理,在中值滤波基础上通过改进,提出加权中值滤波小波降噪方法。通过仿真实验分别与软硬阈值降噪,中值滤波降噪方法作比较。实验表明,对小波高频系数采用加权中值滤波,然后重构信号,不仅可以最大限度地保留有效信号、有效降噪,保持信号的光滑性,而且具有良好的抗粗差性。     

一种海洋磁力测量降噪的有效方法

波浪噪声和随机噪声是影响海洋磁力测量数据处理精度的重要因素。基于小波阈值消噪理论,研究了海洋磁力测量数据中的波浪和随机噪声的消除方法。仿真和实例计算表明:借助于小波的分解与重构,有效地减弱或消除了测量数据中的波浪和随机噪声,具有较高的精度和可靠性。该方法解决了传统的滑动拟合法对波浪和随机噪声与测量数据中的真实高频信息一起平滑过滤的局限性问题。