瓦斯監(jiān)測中大數(shù)干擾的濾除及自適應(yīng)濾波器的優(yōu)化研究
本文關(guān)鍵詞:瓦斯監(jiān)測中大數(shù)干擾的濾除及自適應(yīng)濾波器的優(yōu)化研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:瓦斯災(zāi)害一直是我國煤礦安全的重大隱患,瓦斯事故頻繁發(fā)生給企業(yè)生產(chǎn)造成了極大的損失,同時威脅著礦工的生命安全,這就需要對瓦斯進(jìn)行監(jiān)控。瓦斯信號傳輸中的脈沖干擾信號常常造成誤報警,引起的誤報警自動切斷井下的電源,生產(chǎn)被迫停止,影響了正常的生產(chǎn)也麻痹了工作人員的安全意識。大數(shù)問題一直困擾著煤礦生產(chǎn),本文依托江西省研究生創(chuàng)新基金,對瓦斯中的大數(shù)問題以及信號處理問題立項展開研究。主要做了以下研究:(1)由于大數(shù)干擾是一種非線性的數(shù)據(jù)脈沖,本文選取了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對監(jiān)測中異常數(shù)據(jù)進(jìn)行濾除。選取了某礦大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)作為樣本點,對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,建立了BP模型,選取各層的權(quán)值和函數(shù),選取最優(yōu)參數(shù),最終對模型進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn),并對模型進(jìn)行了測試和訓(xùn)練,得到最終的濾波圖。為了突出濾波效果,本文還采取CME算法對樣本濾波,對比兩種智能算法的濾波效果。對比發(fā)現(xiàn)本文提出人工神經(jīng)模型高效的濾除了瓦斯監(jiān)測中的大數(shù)干擾,同時保留了真實的瓦斯突出信號,是合理的模型。(2)本文嘗試將免疫理論運用在濾波器中,針對傳統(tǒng)LMS算法的不足進(jìn)行改進(jìn),分析了線性自適應(yīng)濾波器的基本原理以及各參數(shù)對濾波器性能的影響。設(shè)計免疫算法進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,并設(shè)計一個自適應(yīng)陷波器以及自適應(yīng)譜線增強(qiáng)器,給出了算法中關(guān)鍵參數(shù)?的優(yōu)化結(jié)果,仿真出濾波效果,結(jié)果顯示成功濾除了噪聲干擾。
【關(guān)鍵詞】:瓦斯監(jiān)測 自適應(yīng)濾波器 干擾 免疫算法 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】:江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TD712;TN713
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-21
- 1.1 課題背景9-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-19
- 1.2.1 大數(shù)干擾11-12
- 1.2.2 免疫算法12-14
- 1.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)14-15
- 1.2.4 濾波器15-17
- 1.2.5 自適應(yīng)濾波器17-19
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)19-21
- 第二章 瓦斯監(jiān)測中的大數(shù)干擾產(chǎn)生原因及抗干擾技術(shù)研究21-29
- 2.1 瓦斯監(jiān)測概述21-24
- 2.1.1 瓦斯災(zāi)害形勢21-22
- 2.1.2 瓦斯傳感器的安裝22-23
- 2.1.3 瓦斯報警及井下斷電濃度23-24
- 2.2 井下的大數(shù)干擾24-28
- 2.2.1 大數(shù)突出產(chǎn)生的原因25-26
- 2.2.2 大數(shù)干擾通常的處理手段26-27
- 2.2.3 智能抗干擾技術(shù)手段27-28
- 2.3 本章小結(jié)28-29
- 第三章 濾除大數(shù)干擾的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型29-48
- 3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述29-32
- 3.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)29-30
- 3.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)30-32
- 3.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于大數(shù)干擾的優(yōu)勢32
- 3.2 BP網(wǎng)絡(luò)模型建立32-41
- 3.2.1 訓(xùn)練樣本準(zhǔn)備工作32-34
- 3.2.2 模型搭建34-35
- 3.2.3 模型參數(shù)的選取與確定35-37
- 3.2.4 參數(shù)修正37-38
- 3.2.5 模型訓(xùn)練及測試38-41
- 3.3 仿真結(jié)果分析41-47
- 3.3.1 初始數(shù)據(jù)41-42
- 3.3.2 BP神經(jīng)算法仿真結(jié)果42-44
- 3.3.3 CME算法仿真結(jié)果44-46
- 3.3.4 數(shù)據(jù)對比46-47
- 3.4 本章小結(jié)47-48
- 第四章 免疫算法在自適應(yīng)濾波器優(yōu)化設(shè)計中的運用48-63
- 4.1 免疫算法概述48-51
- 4.1.1 生物免疫算法48-50
- 4.1.2 智能免疫算法50-51
- 4.1.3 可行性分析51
- 4.2 自適應(yīng)陷波器的設(shè)計51-57
- 4.2.1 基本原理52-53
- 4.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計53-54
- 4.2.3 算法實現(xiàn)54-56
- 4.2.4 仿真結(jié)果分析56-57
- 4.3 自適應(yīng)譜線增強(qiáng)器的設(shè)計57-62
- 4.3.1 基本原理58-59
- 4.3.2 算法實現(xiàn)59-60
- 4.3.3 仿真結(jié)果分析60-62
- 4.4 本章小結(jié)62-63
- 第五章 總結(jié)與展望63-65
- 5.1 課題總結(jié)63-64
- 5.2 課題展望64-65
- 參考文獻(xiàn)65-67
- 致謝67-68
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果68-69
【相似文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 吳正茂;自適應(yīng)濾波器及其應(yīng)用研究[J];南昌水專學(xué)報;2004年02期
2 李春宇;;基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)濾波器[J];常州工學(xué)院學(xué)報;2005年06期
3 蘇飛,王兆華;一種新的帶窗重疊自適應(yīng)濾波器[J];電子與信息學(xué)報;2005年01期
4 程玉柱;華晉;李趙春;;自適應(yīng)濾波器的算法比較研究[J];大慶師范學(xué)院學(xué)報;2008年02期
5 孫秋菊;胡斌;;自適應(yīng)濾波器設(shè)計及仿真研究[J];光盤技術(shù);2009年06期
6 劉海英;熊俊俏;戴璐萍;鄭寬磊;;基于TMS320VC5402DSK的自適應(yīng)濾波器的實現(xiàn)[J];工業(yè)控制計算機(jī);2010年05期
7 吳燕;;一種自適應(yīng)濾波器的設(shè)計與仿真[J];科技廣場;2010年07期
8 周志平;;基于System Generator的自適應(yīng)濾波器仿真與實現(xiàn)[J];中國西部科技;2011年20期
9 韓焱青;;自適應(yīng)濾波器仿真設(shè)計[J];實驗科學(xué)與技術(shù);2013年03期
10 趙茂林;趙四化;曾一江;;一種新穎的雙線性自適應(yīng)濾波器[J];微電子學(xué);2013年05期
中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 張磊;郭圣權(quán);孫紹文;;適用自適應(yīng)濾波器[A];1996年中國控制會議論文集[C];1996年
2 周永軍;盧智遠(yuǎn);牛中奇;孔令鋒;;自適應(yīng)濾波器在心電信號檢測中的初步應(yīng)用[A];全國非電離輻射與電離輻射生物效應(yīng)及防護(hù)學(xué)術(shù)研討會論文匯編[C];2004年
3 周];李曉東;;多延遲分塊頻域自適應(yīng)濾波器算法的步長控制[A];中國聲學(xué)學(xué)會2007年青年學(xué)術(shù)會議論文集(下)[C];2007年
4 程曉斌;徐健;李曉東;;不均勻子帶長階自適應(yīng)聲學(xué)回聲抵消[A];中國聲學(xué)學(xué)會2002年全國聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年
5 倪錦根;李鋒;;基于變步長的仿射投影自適應(yīng)濾波器[A];2007'儀表,自動化及先進(jìn)集成技術(shù)大會論文集(二)[C];2007年
6 蔣薇薇;楊萍;王昱潔;;基于變步長LMS算法的自適應(yīng)濾波器研究[A];第八屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年
7 錢偉康;郭強(qiáng);謝明;劉義紅;;基于自適應(yīng)數(shù)字濾波器的算法研究[A];全國第一屆信號處理學(xué)術(shù)會議暨中國高科技產(chǎn)業(yè)化研究會信號處理分會籌備工作委員會第三次工作會議?痆C];2007年
8 盧志剛;李偉;冀爾康;吳士昌;;微粒群算法優(yōu)化設(shè)計自適應(yīng)濾波器[A];第七屆青年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年
9 程松;陳光夢;;自適應(yīng)濾波器在實時交通狀態(tài)估計中的應(yīng)用[A];2007'儀表,自動化及先進(jìn)集成技術(shù)大會論文集(二)[C];2007年
10 周];邱小軍;;無延遲子帶自適應(yīng)濾波器中分析濾波器組的構(gòu)造[A];中國聲學(xué)學(xué)會2005年青年學(xué)術(shù)會議[CYCA'05]論文集[C];2005年
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條
1 林斌;自適應(yīng)濾波器的穩(wěn)態(tài)性能研究[D];大連海事大學(xué);2008年
2 倪錦根;變設(shè)計參數(shù)子帶自適應(yīng)濾波器研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年
3 谷源濤;LMS算法收斂性能研究及應(yīng)用[D];清華大學(xué);2003年
4 肖倩;基于小波理論的去噪方法及其在信號處理中的應(yīng)用研究[D];東北大學(xué);2011年
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 于杰;自適應(yīng)數(shù)字濾波器算法的研究與實現(xiàn)[D];天津理工大學(xué);2015年
2 李彬;瓦斯監(jiān)測中大數(shù)干擾的濾除及自適應(yīng)濾波器的優(yōu)化研究[D];江西理工大學(xué);2015年
3 王麗麗;自適應(yīng)濾波器在高次非球面面形檢測的應(yīng)用研究[D];長春理工大學(xué);2010年
4 張婷瑞;自適應(yīng)濾波器組合設(shè)計的研究[D];延邊大學(xué);2009年
5 張抒;用于微加速度計檢測電路的自適應(yīng)濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2009年
6 劉金鳳;基于粒子群算法的自適應(yīng)濾波器研究與應(yīng)用[D];大慶石油學(xué)院;2008年
7 孔濤;自適應(yīng)濾波器在無線信道均衡中的應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年
8 冉興萍;自適應(yīng)濾波器的研究[D];西北師范大學(xué);2013年
9 張淼;基于FPGA的語音增強(qiáng)技術(shù)的實現(xiàn)[D];昆明理工大學(xué);2008年
10 趙光叢;基于優(yōu)化算法的自適應(yīng)濾波器設(shè)計及其應(yīng)用研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年
本文關(guān)鍵詞:瓦斯監(jiān)測中大數(shù)干擾的濾除及自適應(yīng)濾波器的優(yōu)化研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:433840
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/anquangongcheng/433840.html