非线性自适应滤波在磁致伸缩导波传感器信号处理中的应用.pdf

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1、第23卷第11期传感技术学报Vol_23No．11CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS2010年11月NOV．2010ApplicationofNonlinearAdaptiveFilterintheSignalProcessingofMagnetostictiveGuidedWaveTransducerWANGFei，Fuzai，XIANGYiqiang，TANGZhifeng。，ZHURan厂1．InstituteofModernManufactureE增ineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，Chi

2、na；、l2．DepartmentofCivilEngineeringzijinggangCampus，zangUniversity，Hangzhou310058，China；l3．InstituteofAdvancedDigitalTechnologiesandInstrumentation，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，ChinaAbstract：Themagnetostictiveguidedwavetransducersignalsprocessedbytraditionalfilteralgorithmsarenotsat-isfact

3、oryintermsoflowersignal—to—noiseratioanddistortionoffilteredsignals．Inviewofthoseproblems，anon—linearadaptivefilteralgorithmbasedonwaveletdecompositionisproposed．Onthebasisofextractingreferencenoisebywaveletdecomposition，theneuralnetworksandparticleswarmoptimizationalgorithmareintroducedintothe

4、traditionaladaptivefilter．Anewnon—linearadaptivefilterisrealizedbythepresentedmethod．Usinglongitudi-nalguidedwavemagnetostictivetransducertodetecteasteelbar，thedetectionsignalsareprocessedbythisalgo—rithmasanexample．Resultsshowthisalgorithmcanimprovethesignal—to—noiseratiomoreeffectivelycompare

5、dtothetraditionalapproach，anditavoidstheproblemofthedistortionoffilteredsignals．Itcanbeusedintheactualsignalprocessingofmagnetostictiveguidedwavetransducerduetoitsreal-timeprocessingcharacteristic．Keywords：magnetostictiveguidedwavetransducer；non—linearadaptivefilter；neuralnetworks；particleswarm

6、optimization；waveletdecomposition．EEACC：E1270doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2010．11．016非线性自适应滤波在磁致伸缩导波传感器信号处理中的应用木王飞，吕福在，项贻强，唐志峰，竺冉f，1．浙江大学现代制造工程研究所，杭州310027；、I2．浙江大学土木工程系；杭州310058；lI3．浙江大学数字技术及仪器研究所，杭州310027摘要：针对传统滤波算法对磁致伸缩导波传感器信号滤波，存在降噪效果不理想、滤波后信号失真等问题，提出一种基于小波分解的非线性自适应滤波算法。在利用小波分解提取参考噪声的基础上，将神

7、经网络和粒子群优化算法引入传统自适应滤波中，实现了对信号的非线性自适应滤波。以纵向导波磁致伸缩传感器对钢杆的检测信号为例，应用该算法进行滤波处理，结果表明：这种算法能够有效滤除检测信号中的噪声，具有滤波后信号信噪比高、信号不失真、容易实现实时处理等优点，可以实际应用在磁致伸缩导波传感器信号处理中。关键词：磁致伸缩导波传感器；非线性自适应滤波；神经网络；粒子群优化；小波分解中图分类号：TN911．7；TB553文献标识码：A文章编号：1004—1699(20