一種基于提升小波變換的局部放電信號去噪方法技術

技術編號:9764819 閱讀:112 留言:0更新日期:2014-03-15 06:47
本發明專利技術一種基于提升小波變換的局部放電信號去噪方法,包括下述步驟:(1)輸入待去噪的局部放電信號;(2)對局部放電信號進行提升小波分解處理,獲得不同分解尺度的高頻系數分量和最高尺度的低頻系數分量;(3)采用基于小波熵的分層閾值及軟閾值函數,對高頻系數分量進行量化處理以去除噪聲分量,并保存為新的高頻系數分量;(4)利用新的高頻系數分量和步驟(3)所得的最高尺度的低頻系數分量組成進行信號重構的系數分量,對系數進行信號重構,獲得去噪后的局部放電信號。本發明專利技術提升小波完全在時(空)域進行變換,將高、低通濾波器轉化成一系列的相對簡單的預測和更新步驟。故提升小波變換的去噪速度快,設計靈活簡單,易于實現。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及屬于信號處理及在線監測領域,特別涉及。
技術介紹
局部放電在線檢測已成為評估電氣設備絕緣狀態的有效方法。在線檢測中,電氣設備處于帶電運行狀態,現場干擾嚴重;而絕緣缺陷產生的ro信號通常非常微弱,容易淹沒于嚴重的背景噪聲中。因此干擾的抑制是絕緣ro在線檢測的關鍵問題。按照抑制干擾的一般順序,ro在線檢測中的干擾一般可分為三類:周期性窄帶干擾,白噪聲和隨機脈沖干擾。在抑制隨機脈沖干擾之前,去除白噪聲并獲得畸變率小的脈沖是關鍵。國內外研究結果普遍認為,小波閾值去噪法能有效抑制白噪聲。小波閾值去噪時,小波閾值的選擇對去噪信號的畸變有著密切的關系。若閾值過大,則信號的估計有較大的偏差,若閾值過小,則信號的估計有較大的方差。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的缺點與不足,提供,解決中壓電纜局部放電信號含有噪聲的問題。本專利技術的目的通過下述技術方案實現:,包括下述步驟:(I)輸入待去噪的局部放電信號;(2)對局部放電信號進行提升小波分解處理,獲得不同分解尺度的高頻系數分量和最高尺度的低頻系數分量;(3)采用基于小波熵的分層閾值及軟閾值函數,對步驟(2)所得的高頻系數分量進行量化處理以去除噪聲分量,并保存為新的高頻系數分量;(4)利用新的高頻系數分量和步驟(3)所得的最高尺度的低頻系數分量組成進行信號重構的系數分量,對系數進行信號重構,獲得去噪后的局部放電信號。所述步驟(2 )包括下述步驟:(a)確定db8小波的提升方案,并將提升步驟ELS添加到提升方案中;(b)采用Eucliden算法對局部放電信號進行4層提升小波分解,獲得不同分解尺度的高頻系數分量和最高尺度的低頻系數分量。進一步的,小波分解的步驟包括:分裂、預測和更新;分裂是將原始信號Sf{Sj,k}分為兩個互不相交的子集之和,每個子集的長度是原子集的一半;通常是將一個數列分為偶數序列和奇數序列Cvi,由于偶數序列和奇數序列存在一定的相關性,因此可以通過偶數序列h來預測奇數序列Cvi,實際值Cvi和預測值P (ej^)的差值C^1反映了兩者之間的逼近程度,稱之為細節系數或小波系數,對應于原始信號的高頻部分;為了恢復在預測過程中丟失的信號的某些特征,引入更新算子U,其過程如Sjfh+UWH),P與U取不同的函數,可構造出不同的小波變換。所述步驟(3 )包括下述步驟:(c)把每個分解尺度的高頻信息量都看成是一個單獨的信號源,將每一層高頻小波系數分成η個相等的子區間,計算并比較各個子區間的小波熵,選取小波熵值最大的子區間小波系數,認為該子區間的小波系數是由噪聲引起的,計算該子區間小波系數的中值σ」,作為第j尺度的噪聲方差,從而可以計算得到第j尺度的小波閾值;(d)對第j層的高頻系數分量進行閾值量化處理,利用軟閾值函數,濾除絕對值小于該閾值的小波系數,削弱絕對值大于該閾值的小波系數,得到第j層的近似高頻小波系數;(e)噪聲分布在小波域的各個頻段,根據這種分布特性,按步驟(C)分別計算得到提升小波變換各層的閾值,按照步驟(d)對每一層的高頻分量進行閾值處理,得到近似的高頻小波系數。所述的步驟(C)中,各個子區間的小波熵的計算公式為:本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于提升小波變換的局部放電信號去噪方法,其特征在于,包括下述步驟:(1)輸入待去噪的局部放電信號;(2)對局部放電信號進行提升小波分解處理,獲得不同分解尺度的高頻系數分量和最高尺度的低頻系數分量;(3)采用基于小波熵的分層閾值及軟閾值函數,對步驟(2)所得的高頻系數分量進行量化處理以去除噪聲分量,并保存為新的高頻系數分量;(4)利用新的高頻系數分量和步驟(3)所得的最高尺度的低頻系數分量組成進行信號重構的系數分量,對系數進行信號重構,獲得去噪后的局部放電信號。

【技術特征摘要】
1.一種基于提升小波變換的局部放電信號去噪方法,其特征在于,包括下述步驟: (1)輸入待去噪的局部放電信號; (2)對局部放電信號進行提升小波分解處理,獲得不同分解尺度的高頻系數分量和最高尺度的低頻系數分量; (3)采用基于小波熵的分層閾值及軟閾值函數,對步驟(2)所得的高頻系數分量進行量化處理以去除噪聲分量,并保存為新的高頻系數分量; (4)利用新的高頻系數分量和步驟(3)所得的最高尺度的低頻系數分量組成進行信號重構的系數分量,對系數進行信號重構,獲得去噪后的局部放電信號。2.根據權利要求1所述的一種基于提升小波變換的局部放電信號去噪方法,其特征在于,所述步驟(2 )包括下述步驟: (a)確定db8小波的提升方案,并將提升步驟ELS添加到提升方案中; (b)采用Eucliden算法對局部放電信號進行4層提升小波分解,獲得不同分解尺度的高頻系數分量和最高尺度的低頻系數分量。3.根據權利要求2所述的一種基于提升小波變換的局部放電信號去噪方法,其特征在于,小波分解的步驟包括:分裂、預測和更新;分裂是將原始信號Sf{\k}分為兩個互不相交的子集之和,每個子集的長度是原子集的一半;通常是將一個數列分為偶數序列Θη和奇數序列Oj+由于偶數序列和奇數序列存在一定的相關性,因此可以通過偶數序列ej_i來預測奇數序列Cv1,實際值Cvi和預測值P (e^)的差值&反映了兩者之間的逼近程度,稱之為細節系數或小波系數,對應于原始信號S」的高頻部分;為了恢復在預測過程中丟失的信號的某些特征,引入更新算子U,其過程如Sjfej-JU(CV1), P與U取不同的函數,可構造出不同的小波變換。4.根據權利要求1所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員:吳炬卓牛海清徐濤
申請(專利權)人:華南理工大學
類型:發明
國別省市:

網友詢問留言 已有0條評論
  • 還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。

1
11选五全天人工计划