[發明專利]一種基于改進閾值函數的微流控芯片信號去噪方法

在審

• 申請號: 202010050886.6
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111245389A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 童耀南;李金桂;陳松;周峰
• 申請（專利權）人: 湖南理工學院
• 主分類號: H03H7/01
• 分類號: H03H7/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于改進閾值函數的微流控芯片信號去噪方法，其特征在于，包括：

(1)選擇小波基，確定分解層數，對含噪微流控芯片信號進行離散平穩小波變換，得到小波系數w_jk；

(2)選取合適的閾值，并采用改進閾值函數對小波系數進行閾值量化處理；改進體現在針對常用閾值函數存在連續性和恒定偏差的問題進行改正；

(3)對閾值量化處理后的小波系數進行離散平穩小波逆變換，得到去噪后的微流控芯片信號；

所述步驟(1)中，對微流控芯片信號進行離散平穩小波變換，得到小波系數，具體步驟為：

①定義小波函數ψ_m,n(t)，對其進行伸縮和平移，得小波序列：

其中，m為尺度因子，n為平移因子，且m＞0，n∈R

②對m，n進行離散化，即令得到對應的離散小波函數為：

③對微流控芯片信號進行離散平穩小波變換后得到的小波系數w_jk為：

所述步驟(2)中，選取合適的閾值，根據固定閾值準則選取閾值λ，選取的閾值λ為：

式中，N為微流控芯片信號長度；σ表示噪聲信號的標準差，用以衡量噪聲信號的強弱；σ＝median(w_jk)/0.6745；median(·)表示返回中值函數；w_jk表示原始信號經離散平穩小波變換后得到的小波系數；

所述步驟(2)中，改進的閾值函數為：

式中，j和k表示下標；λ表示閾值；sign(w_jk)表示符號函數；w_jk表示原始信號經離散平穩小波變換后得到的小波系數；表示閾值量化處理后的小波系數；b為可調參數，且b＜1/λ²，其作用是調節和w_jk之間的偏差；當b＝0時，改進閾值函數等同于軟閾值函數，當b→1/λ²，改進閾值函數以為漸近線，不斷逼近w_jk，且當|w_jk|＜λ時，w_jk不直接置0，而是與b相乘，使信號和噪聲之間形成平滑過渡區，符合信號的連續性。