[發(fā)明專利]一種功率信號中的有色噪聲濾除方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810970748.2
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109150136A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟明岳
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東石油化工學(xué)院
• 主分類號: H03H17/02
• 分類號: H03H17/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 程華

本發(fā)明公開了一種功率信號中有色噪聲濾除方法及系統(tǒng)。所述濾除方法包括：獲取實測功率信號參數(shù)；對實測功率序列進(jìn)行劃分，確定多個子序列；在任一所述子序列中截取一段功率信號；判斷截取的功率信號內(nèi)是否存在脈沖信號，若否確定所述截取的功率信號的第一均值；根據(jù)所述截取的功率信號以及所述第一均值確定差值矢量；計算所述差值矢量的功率譜；根據(jù)所述功率譜確定有色噪聲；對所述有色噪聲進(jìn)行濾波，將所述有色噪聲轉(zhuǎn)換為白噪聲，根據(jù)有色濾波器的脈沖響應(yīng)濾除所述白噪聲。采用本發(fā)明所提供的濾除方法及系統(tǒng)能夠有效濾除背景噪聲中的有色噪聲。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有色噪聲濾除領(lǐng)域，特別是涉及一種功率信號中有色噪聲濾除方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

負(fù)載開關(guān)事件檢測是能量分解中最為重要的一步，既要檢測到事件發(fā)生，同時還能確定事件發(fā)生的時刻，但是開關(guān)事件檢測的精度受功率信號(功率序列)中噪聲的影響較大，尤其是功率信號中普遍存在著脈沖噪聲，進(jìn)一步影響了檢測精度；在負(fù)載開關(guān)事件檢測過程中，對功率信號進(jìn)行濾波是很重要的一步，常用的消除背景噪聲的方法是低通濾波器和中值濾波器對功率信號濾波。

盡管低通濾波器可以有效地濾除背景噪聲，并能在一定程度上保持信號的突變性；但是，鑒于信號突變點(功率發(fā)生跳變的地方)對于確定開關(guān)事件的重要性，希望濾波器不要改變功率信號的突變性，但是低通濾波器往往做不到這一點，低通濾波器會使得突變點不再陡峭，變得光滑，使得突變時間(對應(yīng)于開關(guān)事件的發(fā)生時間)難以確定；中值濾波器雖然在保持信號突變性以及濾除脈沖噪聲方面表現(xiàn)突出，但是對于連續(xù)發(fā)生的強(qiáng)脈沖功率信號中的有色噪聲(白噪聲)，濾波效果欠佳。

有色濾波器能夠很好的濾除功率信號中的白噪聲，但是當(dāng)噪聲為有色噪聲時，濾除精度低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種功率信號中有色噪聲濾除方法及系統(tǒng)，以解決功率信號中的有色噪聲濾除精度低的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種功率信號中有色噪聲濾除方法，包括：

獲取實測功率信號參數(shù)；所述實測功率信號參數(shù)包括實測功率信號序列以及實測功率信號序列長度N；所述實測功率信號序列包括多個實測功率信號，所述實測功率信號為含有噪聲的功率信號，N為所述實測功率信號的序號，N≥1；

對所述實測功率序列進(jìn)行劃分，確定多個子序列；所述子序列的長度為L，

在任一所述子序列中截取一段功率信號；

判斷截取的功率信號內(nèi)是否存在脈沖信號，得到第一判斷結(jié)果；

若所述第一判斷結(jié)果表示為所述截取的功率信號內(nèi)存在脈沖信號，返回步驟“在任一所述子系列中截取一段功率信號”；

若所述第一判斷結(jié)果表示為所述功率信號內(nèi)未存在脈沖信號，確定所述截取的功率信號的第一均值；

根據(jù)所述截取的功率信號以及所述第一均值確定差值矢量；

計算所述差值矢量的功率譜；

根據(jù)所述功率譜確定有色噪聲；

對所述有色噪聲進(jìn)行濾波，將所述有色噪聲轉(zhuǎn)換為白噪聲，確定含有白噪聲的子序列；

計算多個所述含有白噪聲的子序列的自相關(guān)函數(shù)的第二均值；

根據(jù)所述第二均值確定有色濾波器的脈沖響應(yīng)；

根據(jù)所述脈沖響應(yīng)，對所述子序列進(jìn)行濾波，確定濾波后的子序列；

將所述濾波后的子序列重新排列，確定濾波后的功率信號序列。

可選的，所述對所述實測功率序列進(jìn)行劃分，確定多個子序列之后，還包括：