一种基于小波变换的流体压力信号消噪方法

王强 刘永兴 门延会

摘 要：针对液压设备运行中的某些过程参数无法或难以直接用传感器或过程检测仪表进行测量的问题，本文介绍了一种将小波分解与自适应滤波相结合的流体压力信号消噪方法，并详细阐述了小波自适应滤波法的原理和操作方法，最后通过消噪仿真实验，验证了小波自适应滤波法在流体压力信号消噪中的有效性和优越性。该方法弥补了传统傅里叶变换在处理非平稳信号时的不足，进一步丰富了非平稳信号的信息处理技术手段，为提高测量结果的可靠性打下了基础。

关键词：小波变换;自适应滤波;流体压力信号

Abstract： In order to solve the problem that some process parameters of hydraulic equipment can not be measured directly by sensors or process detection instruments， this paper introduced a denoising method of fluid pressure signal which combines wavelet decomposition and adaptive filtering， and expounded the principle and operation method of wavelet adaptive filtering method in detail. Finally， the effectiveness and superiority of wavelet adaptive filtering in the denoising of fluid pressure signals were verified by the simulation experiment. This method makes up for the shortcomings of traditional Fourier transform in the processing of non-stationary signals， further enriches the information processing technology of non-stationary signals， and lays a foundation for improving the reliability of measurement results.

Keywords： wavelet decomposition;adaptive filtering;fluid pressure signal

在流體压力信号消噪处理领域，利用小波变换消噪已有大量研究成果。但是，单一的小波分解信号消噪存在诸多局限性，而且小波基与消噪阈值的选择也是当前的难题之一。虽然线性自适应滤波器在结构上和相应算法复杂程度上具有很多优点[1]，但因其对信号的处理能力有限，所以其在实际应用工程中也受到限制。为了更好地解决这些问题，本文把小波分解法与自适应滤波法相结合，形成一种新的流体压力信号消噪方法。

1 小波消噪的原理

小波消噪的本质就是一个信号滤波的问题，即抑制采样信号中的无用信号，提取主要的有用信号。因为小波变换的特点是能提供一个随频率改变的“时间-频率”窗口[2]，所以研究者可以利用小波变换，把信号中的各种频率成分按从高到……