信号幅值跳变小波降噪方法研究.pdf

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1、第30卷第4期信号处理Vo1．30No．42014年4月JOURNALOFSIGNALPROCESSINGApr．2014信号幅值跳变小波降噪方法研究卢娜肖志怀MalikO．P．(1．武汉大学动力与机械学院，武汉430072；2．卡尔加里大学电气与计算机工程系，卡尔加里，加拿大T2N1N4)摘要：传统的小波阈值降噪算法会使信号的不连续点附近产生伪吉布斯(pseudoGibbs)现象。为了抑制这种现象，本文提出了信号幅值跳变小波降噪方法。该方法首先对原始信号进行幅值跳变处理，消除其不连续性；然后利用小波阈值降噪方法进行降噪；最后对得到的信号进行幅值逆

2、跳变处理，获得原始信号的降噪信号。分别采用信号幅值跳变小波降噪方法、平移不变小波降噪方法和传统的小波阈值降噪算法对具有不连续点的信号进行降噪处理，结果发现，与另外两种方法相比，信号幅值跳变小波降噪方法能够有效抑制pseudoGibbs现象，且降噪后的信号具有较高的信噪比。关键词：平移不变；小波降噪；伪吉布斯；信号处理；幅值跳变中图分类号：TN911．4文献标识码：A文章编号：1003—0530(2014)04—0443—07ResearchofSignalAmplitudeChangingWaveletDe—noisingMethodLUNaXIA

3、OZhi．huaiMalikO．P．(1．DepartmentofPowerandMechanicalEngineering，WuhanUniversity，Wuhan430072；2．DepartmentofElectricalandComputerEngineering，UniversityofCalgary，CanadaT2N1N4)Abstract：Signalde—noisingusingconventionalorthogonalwavelettransformoftenexhibitspseudoGibbsphenomenoninth

4、evicinityofsignaldiscontinuities．Tosuppresssuchdefect，signalamplitudechangingwaveletde—noisingmethodwasproposedinthispaper．Inthismethod，theoriginalcorruptedsignalwaspre—processedbeforethewaveletde·noisingstageandpost—processedafterthatstage．Inthisway，forthediscontinuitieswerer

5、emovedfromthesignal，thecauseforthe印一pearanceofvisualartifactswaseliminatedandthede-noisedsignalwithoutpseudoGibbsphenomenonwasobtmned．Inor—dertotestifytheeffectivenessofthemethod，itsde—noisingcapabilitywascomparedwiththatoftranslation—invariantde．noi—singmethodandconventionalw

6、aveletde—noisingmethodbysimulations．Theresultsindicatethatthede—noisingperformancebythemethodproposedinthispaperisimprovedintermsofpseudoGibbsphenomenonsuppressandoutputsignaltonoiseratio．Therefore，signalamplitudechangingwaveletde—noisingmethodprovidesaneffectivesolutionforsig

7、nalde·noising．Keywords：translationinvafiant；waveletde—noising；pseudoGibbs；signalprocessing；amplitudechanging1995年Donoho首次提出了硬阈值和软阈值降噪方1引言法；文献[5]考虑到相邻系数之间的相关性，提出小波分析方法具有多分辨率分析的优点，因了小波相邻系数降噪方法；为了克服硬阈值降噪不此，该方法在信号降噪等方面得到了广泛的应连续和软阈值降噪存在恒定偏差的缺点，许多学者用。目前，已经提出了多种小波降噪方法，如：提出了改进的阈值降噪方法。

8、这些方法在应用收稿日期：2013—06—21；修回日期：2013—10—09基金项目：国家自然科学基金资助项目(51179