發(fā)布時間：2021-07-21 22:08

　　針對煤巖體聲發(fā)射信號具有隨機非平穩(wěn)、易受噪聲信號干擾的特點,提出一種基于小波變換和壓縮感知理論相結(jié)合的煤巖體聲發(fā)射信號降噪方法.該方法利用噪聲信號不具有稀疏性的特點,在小波分解的基礎(chǔ)上進(jìn)行壓縮感知的壓縮重構(gòu)與降噪處理,使噪聲信號與煤巖體聲發(fā)射信號最大程度分離,該方法不僅達(dá)到降噪的目的,還避免了小波閾值濾波中閾值選取對降噪效果的影響.與小波閾值濾波、小波包降噪方法和壓縮感知方法在選取不同壓縮比、觀測矩陣、重構(gòu)算法對降噪效果進(jìn)行對比.仿真結(jié)果表明,所提方法能夠有效地抑制噪聲信號的干擾,提高信號信噪比,降低均方誤差,具有較強的實用價值. 

【文章來源】：信息與控制. 2020,49(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

小波閾值濾波過程流程圖

壓縮感知理論主要由稀疏變換、 觀測矩陣及重構(gòu)算法[15]三個部分組成, 如圖2所示.只有滿足信號x∈RN本身具有稀疏性或在某稀疏域內(nèi)具有稀疏性時, 通過壓縮感知方法才能對信號進(jìn)行有效地采樣壓縮. 如果信號x為非稀疏信號, 需要通過稀疏基或稀疏字典對其進(jìn)行稀疏處理, 讓它近似滿足稀疏性成為可壓縮信號, 才能對它們進(jìn)行壓縮感知處理.

為了將含噪聲發(fā)射信號中的噪聲信號和有效信號徹底分離, 提高信號降噪的效果, 通過將小波變換和壓縮感知相結(jié)合, 對小波分解后的煤巖體聲發(fā)射信號進(jìn)行降噪重構(gòu)處理, 降噪流程如圖3所示.由于煤巖體聲發(fā)射信號在實際監(jiān)測采集過程中, 主要受到高斯白噪聲的干擾, 因此對含噪聲發(fā)射信號通過小波變換進(jìn)行分解, 分解后的噪聲信號主要分布在細(xì)節(jié)分量中. 利用噪聲信號不具有稀疏性, 通過壓縮感知對含有噪聲信號的細(xì)節(jié)分量進(jìn)行觀測重構(gòu), 重構(gòu)過程中將噪聲信號與有效信號分離, 最后采用小波逆變換獲得降噪后的煤巖體聲發(fā)射信號. 與小波閾值濾波方法相比, 本文所提方法的降噪過程避免了由閾值選取和閾值函數(shù)設(shè)計的差異導(dǎo)致的降噪效果不理想等問題, 實現(xiàn)了有效信號和噪聲信號的徹底分離.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3295852