超声仪表信号的小波去噪及实现

苏映新

摘 要： 提出基于软硬阈值改良折中法的超声仪表信号小波去噪方法，对超声波信号实施希尔波特变换，完成超声波信号的正交相移，提高超声信号的准确度。通过小波阈值去噪中软硬阈值的一种改良折中法对小波实施重构，得到去噪后的超声仪表信号，对软硬阈值折中法的原则实施改进，得到改进的阈值函数，降低软硬阈值折中法操作得到的超声仪表信号的振荡，调整改进阈值函数中的参数，确保参数得到软硬阈值折中内更高的取值范围，增强阈值函数的灵活性，提高超声仪表信号去噪精度。实验结果说明，所提方法可实现超声仪表信号的去噪，去噪性能以及去噪效果良好。

关键词： 超声波信号； 小波去噪； 硬阈值； 软阈值； 改良折中法； 正交相移

中图分类号： TN911.72?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）19?0054?04

Abstract： A wavelet denoising method of ultrasonic instrument signal based on the soft and hard thresholds improved eclectic method is proposed， in which the Hilbert transform is used to implement the orthogonal phase shift of ultrasonic signal， and improve the accuracy of ultrasonic signal. A soft and hard thresholds improved eclectic method for wavelet threshold denoising is adopted to reconstruct the wavelet， which can obtain the denoised ultrasonic instrument signal. With the method， the principle of soft and hard thresholds eclectic method is improved to get the improved threshold function， the oscillation of the ultrasonic instrument signal is reduced， which is obtained by the operation of the soft and hard thresholds eclectic method， and the parameters in the improved threshold function are adjusted to ensure the wider value range of the parameter in the soft threshold and hard threshold compromise， enhance the flexibility of the threshold function， and improve the denoising accuracy of ultrasonic instrument signal. The experimental results show that the proposed method can realize the denoising of the ultrasonic instrument signals， and has high denoising performance and perfect denoising effect.

Keywords： ultrasonic signal； wavelet denoising； hard threshold； soft threshold； improved eclectic method； orthogonal phase shift

0 引 言

采用超聲仪表实施超声检测过程中，回波中存在不同类型的干扰波，导致超声波信号受到噪声的干扰，无法获取准确的超声波形，不利于信号的分析以及后续的处理[1]。因此，寻求合理的方法，对检测到的超声信号实施去噪操作具有重要的应用价值。超声波信号是动态时变脉冲信号，信号谱特性沿时间轴延伸，传统方法通过傅里叶变换实现超声信号去噪的过程中，无法解决超声波信号的时变特性，去噪效果不理想。小波分析拥有较强的时频分析局部化属性，可提高超声波信号去噪精度。本文在小波阈值去噪中提出一种软硬阈值改良折中法，实现超声仪表信号的准确去噪。……