[发明专利]一种局部放电原始信号的噪声抑制方法及系统

权利要求书

1.一种局部放电原始信号的噪声抑制方法，其特征是，包括：

去除局部放电信号中的高频噪声：寻找一组模态和它们各自的中心频率，以便这些模态共同再现输入信号，同时每个模态在解调到基带后均是平滑的，基于变分模态分解实现分解模态的同时提取；

利用稀疏变分法对去除高频噪声的局部放电信号进行白噪声的滤除。

2.如权利要求1所述的一种局部放电原始信号的噪声抑制方法，其特征是，去除局部放电信号中的高频噪声时，建立一个最小平方的滤波器，对混有噪声和其他中断信号的局部放电信号进行滤波处理，使其输出的信号与期望信号输出最佳逼近。

3.如权利要求1所述的一种局部放电原始信号的噪声抑制方法，其特征是，建立一个最小平方的滤波器，具体为：

将局部放电输入信号分解为离散数量的子信号即模态信号；

对各个模态函数，运用Hilbert变换对函数产生线性算子，得到解析后的频谱信号为单边频谱；

对全部模态解析信号做混合处理，将模态信号的中心带调制到相应的基带；

算出解调信号出现的时间梯度范数的平方值，构造变分模型受约束方程。

4.如权利要求1所述的一种局部放电原始信号的噪声抑制方法，其特征是，对变分模型受约束方程进行求解，求解过程中，对建立的变分约束问题引用拉格朗日乘法算子和二次惩罚因子，二次惩罚因子的存在能确保重构造信号的准确度；

对于出现的模态的更新，变换成求最小化最优解的问题；

运用傅里叶方法作等距变换，然后对变换的频域进行求解，得到了第k个模态的迭代表达式及中心频率的迭代表达式；

更新拉格朗日乘法算子的表达式，当达到收敛条件时，停止迭代。

5.如权利要求1所述的一种局部放电原始信号的噪声抑制方法，其特征是，还包括：将迭代运算后的模态信号分量进行傅里叶反变换，得到VMD算法处理后的IMF分量，将所有的IMF分量累加，即得到更新后的局部放电信号。

6.如权利要求1所述的一种局部放电原始信号的噪声抑制方法，其特征是，利用稀疏变分法对去除高频噪声的局部放电信号进行白噪声的滤除，具体包括：

对含有白噪声的被测信号加入惩罚项，利用一维TVD去噪模型求解优化问题，得到滤波信号；

对一维TVD去噪模型中的惩罚函数进行群组优化，得到改进后的目标函数；

求解目标函数表达式使得含有惩罚项的残差值达到最小，得到理想的输出信号。

7.一种局部放电原始信号的噪声抑制系统，其特征是，包括：

高频噪声去除模块，被配置为：去除局部放电信号中的高频噪声：寻找一组模态和它们各自的中心频率，以便这些模态共同再现输入信号，同时每个模态在解调到基带后均是平滑的，基于变分模态分解实现分解模态的同时提取；

白噪声滤除模块，被配置为：利用稀疏变分法对去除高频噪声的局部放电信号进行白噪声的滤除。

8.如权利要求7所述的一种局部放电原始信号的噪声抑制系统，其特征是，高频噪声去除模块中，建立一个最小平方的滤波器，具体为：

将局部放电输入信号分解为离散数量的子信号即模态信号；

对各个模态函数，运用Hilbert变换对函数产生线性算子，得到解析后的频谱信号为单边频谱；

对全部模态解析信号做混合处理，将模态信号的中心带调制到相应的基带；

算出解调信号出现的时间梯度范数的平方值，构造变分模型受约束方程。

9.一种计算机装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征是，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1-6任一所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是，该程序被处理器执行时执行上述权利要求1-6任一所述的方法的步骤。