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原文传递 一种基于EMD的脉冲涡流检测信号降噪方法
专利名称: 一种基于EMD的脉冲涡流检测信号降噪方法
摘要: 本发明公开了一种基于EMD的脉冲涡流检测信号降噪方法,包括以下步骤:使用EMD分解得到多个IMF分量;利用互相关分析确定噪声占主导IMF分量与信号占主导IMF分量的分界;利用3σ法则对噪声占主导IMF分量进行细节信息提取;重构信号以得到降噪后的信号。本发明采用互相关系数确定噪声占主导IMF与信号占主导IMF的分界,然后对噪声占主导的IMF进行细节信息提取,最后重构信号,在充分保留原信号的基础上做到了很好的消噪;利用3σ法则对低阶高频IMF进行细节信息提取,相较于直接去除高频IMF的方法,保留了更多的细节信息。本发明依据信号自身的时间尺度特征进行分解,相较于小波阈值去噪等方法无需预先设定基函数和分解层次。
专利类型: 发明专利
国家地区组织代码: 浙江;33
申请人: 中国计量大学
发明人: 曹腾飞;王强
专利状态: 有效
发布日期: 2019-01-01T00:00:00+0800
申请号: CN201810838778.8
公开号: CN108802175A
分类号: G01N27/90(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/90
申请人地址: 310018 浙江省杭州市江干区学源街258号
主权项: 1.一种基于EMD的脉冲涡流检测信号降噪方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:(1)对含有噪声的脉冲涡流检测信号x(t)进行EMD分解得到:其中imfi表示第i个IMF分量,r(t)为分解残余项;(2)计算各个imfi与x(t)之间的互相关系数:其中(3)在求得的一系列相关系数中,找到第一个互相关系数取局部极小值时对应的IMF分量,记为imfk;(4)对imf1~imfk这些低阶高频分量中噪声占据了绝大部分,仅含有少量的信号细节信息。由于所含的噪声仍近似服从于零均值正态分布,则可设:imfj=yj+nj j∈[1,k]且nj~N(0,σj2),根据3σ法则,噪声nj的分布满足P{|nj[i]|≤3σj}=99.73%,即噪声nj落在[‑3σj,3σj]之内的概率为0.9979,因此若imfj[i]的值没有落在[‑3σj,3σj],则认为imfj[i]包含有信号的细节信息yj,需要予以保留,利用3σ法则对imfj进行细节信息提取;(5)重构信号,将处理过IMF分量与剩下的高阶低频IMF分量以及分解残余项重构,得到降噪后的信号则x'(t)为降噪后的信号。
所属类别: 发明专利
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