[發明專利]一種信號在線野值剔除的方法

無效

• 申請號: 201010185944.2
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN101839922A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 吳鵬;葛遠聲;陳世同;薛冰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01P15/02
• 分類號: G01P15/02;G01P15/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種信號的處理方法，具體地說是對一維連續信號噪聲能量小波函數進行線性壓縮的降噪方法。

背景技術

微慣性器件是近年來快速發展的一種慣性測量元件，較之傳統的慣性測量元件具有體積小、重量輕、成本低等優勢。微機械陀螺和微機械加速度計都是在微小結構上實現的機械裝置，因此容易受到外界溫度等因素的影響，加之現階段工藝水平的限制，微慣性器件輸出信號更容易產生數據野值，這些由于瞬時干擾造成的偏離正確測量值很大的信號輸出值往往是單點出現，對姿態結算具有嚴重的影響。因此，測量元件的輸出值應進行野值檢測，避免偏離正常范圍的值進入姿態結算流程，野值的檢測也就顯得尤為重要。本專利是從上述角度考慮設計的基于小波變換的在線野值剔除方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在減小野值點附近震蕩的同時可獲得比通用閾值降噪方法更高的信噪比的信號在線野值剔除的方法。

本發明的目的是這樣實現的：

具體包括以下步驟：

(1)對于連續的數據分段進行處理，首先讀入一定長度的數據；

(2)設置濾波器的類型以及進行濾波的級數，濾波器長度記為M；

(3)對已經截取的一定長度的數據進行對稱延拓滿足小波變化的要求，利用Mallat算法進行一次小波分解，數據分解后得到相應的尺度函數和小波函數；

(4)計算分解后得到的小波函數的方差值σ，利用3σ作為閾值對小波函數進行極大值點檢測，同時記錄超過閾值的極大值點的位置和幅值，這樣的點記為Ai_max；

(5)將超過閾值的極大值點進行置零處理，然后計算出小波函數的均值，記為A_mean；

(6)分別對每一個超過閾值點的小波函數和小波函數均值進行除法運算，得到Ai_rate＝Ai_max/A_mean；

(7)對每個極大值點M/2鄰域內的值進行線性壓縮，壓縮比例為這個極大值點對應的Ai_rate值；

(8)完成以上線性壓縮后，重復(3)步驟，直到達到指定的濾波層數；

(9)對分解處理后的各層小波函數和尺度函數進行信號重構，完成截取段的信號處理，重復(1)步驟，進行下一段的信號濾波。

所述的讀入一定長度的數據是取256個點的數據。

小波變換定義是指把一基本小波(亦稱母小波)的函數ψ做位移τ后，再在不同尺度a下得到的小波函數，函數f(t)的小波變換定義為：

Wf(τ,s)=1s∫-∞+∞f(t)ψ*(t-τa)dt=<f(t),ψτ,a>---(1)]]>

微慣性器件的輸出信號是由測量信號和多種噪聲組合而成，這里我們將多種噪聲統一表示為具有高斯白噪聲特性的信號噪聲，表示為d(t)，s(t)輸出信息中的純凈，x(t)為受到噪聲污染的信號值。信號可表示為：

x(t)＝s(t)+d(t)