[发明专利]基于空域相关修正阈值的变小波系数局部放电信号消噪方法

摘要

本发明属于工业信号处理领域，具体涉及一种基于空域相关修正阈值的变小波系数局部放电信号消噪方法。本发明包括：对含有白噪声的局部放电信号进行小波变换；提取小波系数初值和估计值；求取尺度相关系数；归一化后得到相关值；记录离散小波变换，得到去噪后的信号。在本发明中，对小波阈值选择方法进行了改进，引入空域相关优化局部重建权值矩阵，从而降低了噪声点对样本数据的影响，提高了算法收敛速度，提高了局部放电信号消噪速度和精度。

主权项

基于空域相关修正阈值的变小波系数局部放电信号消噪方法，其特征在于：（1）对含有白噪声的局部放电信号进行小波变换，小波变换过程中的分解层数为M，得到尺度j中位置n处含噪信号f的小波系数初值W_f(j,n)；（2）提取小波系数初值W_f(j,n)各层的细节部分系数D₁‑D_M和最后一层的近似系数A_M的绝对值的最大值d_1max‑d_Mmax和a_Mmax作为初始阈值；将小波系数初值W_f(j,n)系数与阈值进行比较，保留小于阈值的小波系数初值，得到含有白噪声局部放电信号的小波系数的估计值W'_f(j,n)；（3）求取信号间尺度j中位置n处的尺度相关系数C₂'（j,n），C′₂(j,n)＝W′_f(j,n)W′_f(j+1,n)（4）将尺度相关系数C₂'（j,n）归一化后得到相关值C_2，new'（j,n），$C_{2,\mathrm{new}}^{\′}(j,n)=C_2^{\′}(j,n)\sqrt{P_W\left(j\right)/P_{C2}\left(j\right)},$其中，n＝1,2,…,N，$P_{C2}\left(j\right)=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{C}_2^{\′}{(j,n)}^2,P_W\left(j\right)=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{W}_f^{\′}{(j,n)}^2;$若|C_2，new'（j,n）|≥W_f'(j,n)则n点处小波系数属于含有白噪声的局部放电信号，W'_f(j,n)赋给滤波后的离散小波变换W_g，W_g初值为零，同时将W'_f(j,n)和C₂'（j,n）置零，否则W'_f(j,n)判断为噪声，保留原滤波后的离散小波变换W_g；（5）重复执行步骤（4）到白噪声的能量值P_W(j)小于噪声能量的门限值；（6）记录离散小波变换W_g，再将W_g进行离散小波逆变换即得到去噪后的信号。