基于小波原理的电磁声发射信号降噪研究-论文.pdf

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1、2014年4月计算机工程与设计Apr．2014第35卷第4期COMPUTERENGINEERINGANDDESIGNVoI．35No．4基于小波原理的电磁声发射信号降噪研究杨素梅，陈宏艳，张闯，刘素贞(1．河北工业大学计算机科学与软件学院，天津300401；2．河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室，天津300130)摘要：针对电磁声发射信号中存在的噪声干扰问题，提出了基于小波原理的电磁声发射信号降噪方法。根据需求不同，分别以特定频带的小波系数所占信号的能量百分比最小和最大为寻优依据，对信号依次使用两次自适应小波包分解与重构法；针对分解与重构后各小波包各分量

2、的特点，对其使用新阈值函数、改进的阈值进行阈值化处理，重构得到降噪后的电磁声发射信号。MATLAB实验结果表明，该降噪方法对电磁声发射信号降噪效果明显，保留了原始信号的细节特征，有助于对信号的进一步分析，具有很好的实用价值。关键词：小波包；自适应小波；小波阈值；降噪；电磁声发射中图法分类号：TP301．6文献标识号：A文章编号：1000-7024(2014)04—1447—05De—noisingresearchofelectromagneticacousticemissionsignalbasedonwavelettheoryYANGSu-mei，CHENHong-

3、yan，ZHANGChuang，LIUSu—zhen(1．SchoolofComputerScienceandSoftware，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300401，China；2．Province-MinistryJointKeyLaboratoryofElectromagneticFieldandElectricalApparatusReliability，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300130，China)Abstract：Tosolvethenoiseproblemsof

4、theelectromagneticacousticemissionsignal，de-noisingmethodaboutelectromagneticacousticemissionsignalbasedonwavelettheoryisproposed．Accordingtodifferentneeds，withaspecificfrequencybandenergyofwaveletcoefficientsofsignalminimumormaximumoptimizationbasedonthepercentage，adaptivewaveletpacket

5、decomposi—tionandrecomposingmethodisusedtOdealwiththesignalinturnfortwotimes．Then，basedonthecharacteristicsofeachwaveletpacketcomponent，thenewthresholdfunctionisusedtodenoisethewaveletpacketcomponents．MATLABexperimen—talresultprovesthatthede-noisingmethodhasanobviousde-noisingefect，main

6、tainsthedetailsofthecharacteristicsoftheoriginalsignal，andhastheverygoodpracticalvalue．Keywords：waveletpacket；adaptivewavelet；thresholdwavelet；de-noising；electromagneticacousticemission通过对收集到的电磁声发射信号和相关文献进行分析O引言和研究，可知电磁声发射信号是一种非平稳时变信号E3]。电磁声发射信号无损检测技术是近些年来新兴的一种传统的信号处理方法傅立叶变换只适合处理平稳信号，而无

7、损检测技术[1]，目前还处于实验室阶段，实验过程中由具有优良的时频分析能力的小波变换在处理非平稳信号中于采集到的电磁声发射信号不可必免地存在噪声干扰的问得到了广泛的应用[4]。因此本文采用基于小波原理的去噪题。为了提高电磁声发射信号无损检测的准确度，对电磁方法。小波变换的尺度是按二进制变化的，在低频段时间声发射信号进行降噪处理成为一个重要的研究课题。分辨率较高，在高频段频率分辨率较差。而小波包分析将收稿日期：2013-08—15；修订日期：2013—10—16基金项目：国家自然科学基金项目(51077036、51307043)；河北省自然科学基金项目