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1、改进小波阈值函数在局放去噪分析中的应用臧怀刚,等改进小波阈值函数在局放去噪分析中的应用ApplicationofImprovedWaveletThresholdFunctioninPartialDischargeSignalDe2noisingAnalysis臧怀刚王志斌郑英(燕山大学电气工程学院,河北秦皇岛066004)摘要:为解决局部放电信号检测中白噪声的抑制问题,在D.L.Donoho和I.M.Johnstone提出的多分辨分析小波阈值去噪方法的基础上,构造了一个双变量阈值函数。该阈值函数通过改变k值来调节阈值化小波系数与原始小波系数之间的恒定偏差;
2、并通过改变参数m来调节平滑过渡区内曲线的阶次,用于局部微调,弥补了硬阈值法不连续性和软阈值法具有偏差的不足。仿真结果表明,改进后的小波阈值函数的信号去噪效果明显,具有较高的实用价值。关键词:局部放电小波变换阈值去噪阈值函数信噪比相对均方误差中图分类号:TN911文献标志码:AAbstract:Tosolvethewhitenoisesuppressioninpartialdischargesignaldetection,onthebasisofthemultipleresolutionanalysiswaveletthresholdde2noisingme
3、thodputforwardbyD.L.DonohoandI.M.Johnstone,anewthresholdfunctionwithdualvariablesisstructured.Withthisthresholdfunction,throughchangingthevalueofk,theconstantdeviationbetweenthresholdwaveletcoefficientandoriginalwaveletcoeffi2cientcanbeadjusted;whilethroughchangingtheparameterm,th
4、eorderofcurveinsidesmoothtransitareacanbeadjustedforpartialfinead2justment,whichovercomesthedisadvantagesofnon2continuityinhardwarethresholdmethodandthedeviationinsoftthresholdmethod.There2sultofsimulationindicatesthatimprovedwaveletthresholdfunctionoffersoutstandingde2noisingeffe
5、ctandhigherpracticalapplicablevalue.Keywords:PartialdischargeWavelettransformThresholdde2noisingThresholdfunctionSignalnoiseratioRelativemeansquareerror0引言1小波阈值去噪研究高压电缆、变压器等各类带电体的局放信Donoho提出的小波阈值去噪的基本思想是:当小号,既可有针对性地减少其危害,又可进行在线监测波系数wj,k小于某个临界阈值时,认为这时的小波系和故障诊断等。按照时域信号的特征,局放信号中数主要是由
6、噪声引起的,予以舍弃;当wj,k大于这个阈的干扰可分为连续周期型干扰、脉冲型干扰和白噪值时,认为这时的小波系数主要是由信号引起的,则把[1]声三大类。这一部分的wj,k直接保留下来(硬阈值方法),或者按目前,在抑制白噪声干扰方面,研究较多的是采用某一个固定量向零收缩(软阈值方法),然后用新的小[2-3]小波变换的方法。许多学者将小波理论应用于局波系数进行小波重构,从而得到去噪后的信号。此方放信号的分析与检测中,且已取得较多的研究成法可通过以下三个步骤实现:①对含噪信号f(k)作小[4-7]果。1995年,Donoho在小波变换的基础上提出了波变换,得到一组
7、小波系数wj,k;②通过对wj,k进行阈[8]～～小波阈值去噪的概念,然而此方法所采用的软硬阈值处理,得出估计小波系数wj,k,使得‖wj,k-wj,k‖尽[9]～值函数在实际应用中还存在一些有待改进的地方。可能小;③利用wj,k进行小波重构,所得到的估计信号本文在软硬阈值函数的基础上,采用了一种双变～f(k)即为去噪后的信号。量改进阈值函数,即通过调节可变参数,获得不同的去1.1硬阈值函数噪效果。这对充分发挥小波阈值去噪方法具有较重要Donoho使用的硬阈值函数为:的理论意义和应用价值。～wj,k
8、wj,k
9、≥λwj,k=0
10、wj,k
11、<λ(1)修改稿收
12、到日期:2009-09-17。式中:λ为预置阈值或门限值;wj,k
