基于广义解调和广义S变换的时频域去噪方法

柏 晨,肖泽龙,许建中

(南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京 210094)

0 引言

利用电磁波对膛内弹丸运动参数测试是目前比较主要的测量方式。然而,在利用该方法进行测试时,由于受到信号选择、反射面确定、电离干扰及外界环境的影响,得到的干涉信号中存在大量的噪声,信号信噪比差。因而,要得到高精度的测试结果,就对后续的数据处理提出了较高的要求[1]。

为了改善信噪比,可以引入小波分解的方法对干涉信号进行预处理以抑制部分噪声,随后利用短时傅里叶变换在时频域对其进行分析[1-2]。而短时傅里叶变换的窗函数固定,对快速变化的信号,其时频分辨率难以得到理想的结果。为了解决这一问题,文献[3]提出利用希尔伯特变换的方法提取信号的相位信息,从相位信息中得到弹丸的运动表达式。但此方法仍是基于信号信噪比较好的情况下得出的。并且与EMD分解相比,小波分解缺乏自适应性,分解后的各个分量仍有可能是多分量信号。文献[4]在对低信噪比信号研究分析的基础上,提出了一种基于希尔伯特黄变换的分析处理方法。但是抑噪效果并不是非常理想,处理后信号的时频脊线图中仍包含有大量奇异点,必然使得计算结果误差增大。

由于传统的时域或频域去噪方法经常受到使用条件的限制,本文提出了基于广义解调和广义S变换的时频去噪方法。

1 理论基础

1.1 广义解调

信号x(t)的广义傅里叶变换(Generalized Fourier Transform,GFT)定义为[5-6]: