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信號去噪方法有那些

哪種信號啊?信號分老多種啦!

我對雷達較有研究給妳我的論文看壹下吧

常常借鑒地震資料處理的反褶積方法,將雷達記錄轉變為反射系數序列。然而由於地下介質的復雜性和各種噪聲的影響,常常反褶積對雜波與信號的分離並無改善;所以很多情況下應用效果並不理想。鑒於利用常規的探地雷達數據處理方法進行目標體資料分析,易受雜波幹擾、波形混疊等等因素影響而導致應用解釋效果欠佳,因此對於探地雷達的數據處理方法仍有待於進壹步深入研究。

在圖像和信號處理論域廣泛應用的小波變換,以及基於HHT變換的EMD分解等時頻分析方法,近年來在探地雷達數據處理中得到了重視。小波變換具有線性變換、多分辨率分析、局部細化、可靈活選擇小波基等等優點,對瞬態非平穩信號或寬帶信號分析具有獨特之處,使得它非常適合於探地雷達脈沖信號的處理。而希爾伯特(換是提取信號瞬時參數的有效途徑,但它對信號的提取有條件要求;基於HHT變換的經驗模態分解,依據數據本身的信息進行分解,得到的固有模態函數信號是有限個且均滿足Hilbert變換對信號的提取條件,較之基於傳統的傅立葉變換的時頻分析方法,具有真正有意義的瞬時參數分析。

由於應用探地雷達的瞬時參數分析可以形成三個參數相互獨立的解釋剖面,從而比較全面的了解地下介質變化情況。但是瞬時參數易受噪聲影響,尤其是瞬時相位對噪聲幹擾比較敏感。而城市環境中探地雷達探測信號幹擾較多,同時由於工作條件的復雜多樣,有時直達波強度常常可與探測目標回波強度相比擬。由於直達波的消除不易,使得對目標的特征識別、解釋以及空間定位比較困難。在進行處理時,雜波的移除是非常重要的部分。為此首先進行常規處理,主要是消除直達波強烈影響。簡單的做法是從實測的探地雷達記錄中直接消減直達波記錄;或者通過選擇合理的濾波參數,采用移動平均濾波器或中值濾波器消減直達波;

在此基礎上,采用小波變換方法對探地雷達數據進行降噪分析處理。從效果上講,以Donoho的閥值去噪方法最為突出。這裏利用Mallat提出的多分辨率分析的概念和正交小波快速算法(Mallat算法),假定噪聲信號廣泛分布在各個尺度且幅值相對較小,通過正交變換,將信號能量集中在某些頻帶的少數幅值相對較大系數上。為了數據處理方便,借助Matlab提供的方便而強大的計算及可視化工具,利用Matlab的小波工具箱函數,只須應用簡單的信號處理知識和編程技能,就可以通過Matlab編程進行小波閥值估計,給予其它頻帶上的小波系數較小的權重或者置零,從而達到有效抑制噪聲的目的。總的來說,應用小波變換處理可以有效地消除各種噪聲幹擾,從而更清楚有效地顯示目標層位。

通過上述數據處理過程,避免了在噪聲幹擾情況下直接進行經驗模態分解較難獲得良好的分解效果的問題。由於希爾伯特-黃(HHT)變換具有壹定的噪聲分解能力,不同尺度的噪聲被分離到不同的固有模態函數,使得噪聲對信號的影響減小,從而信號特征的提取的有效性和信號分解的精度都有了提高。通過對經驗模態分解得到的IMF信號進行變換,獲得瞬時頻率、瞬時相位、瞬時振幅等瞬時參數,其中瞬時頻率可以較好的探測地下介質的形狀和性質的變化;瞬時相位可有效的探測地下介質的連續性並且與信號振幅無關,可以更好的分析深層信號特征;瞬時振幅反映了信號能量的變化,可以推測地下介質性質的變化。

綜上所述,根據探地雷達信號的特點,通過試驗和研究,首先去除直達波等幹擾,並利用小波變換具有良好的時頻分析特性進行信號去噪,再利用希爾伯特-黃(HHT)變換得到瞬時頻率、瞬時相位、瞬時振幅等瞬時參數,形成多個參數剖面,可以多角度多方面的分析探地雷達剖面並易於給出合理的地質解釋。因此,在探地雷達信號去噪基礎上,基於EMD分解的瞬時參數分析在探地雷達數據處理中具有很好的應用前景。

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