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1、信號(hào)預(yù)處理是一個(gè)特別重要的工程問(wèn)題,在國(guó)防通信、化學(xué)、食品安全等領(lǐng)域等獲得了普遍的應(yīng)用,具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。論文針對(duì)光譜信號(hào)及光纖振動(dòng)信號(hào)展開研究,用以說(shuō)明信號(hào)預(yù)處理在這兩個(gè)領(lǐng)域的重要性。
首先,研究了純R6G拉曼光譜的時(shí)域特征,根據(jù)其特征對(duì)拉曼光譜的降噪展開較深的研究。給出了小波分析、最小均方(LMS)自適應(yīng)濾波器和經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EEMD)的理論和算法。對(duì)信噪比(SNR)小于10dB的拉曼光譜分別用各不相同的小波、
2、LMS自適應(yīng)濾波器以及EEMD展開降噪。利用SNR、均方根誤差(RMSE)和相關(guān)系數(shù)(?)這三個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)降噪結(jié)果的好壞,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明LMS自適應(yīng)濾波器的降噪方法最為理想。
其次,研究了光纖振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域特征,以振動(dòng)儀采集的敲擊信號(hào)為例,根據(jù)其特征對(duì)敲擊信號(hào)的譜分析和特征提取展開較深的研究。給出了快速傅里葉變換(FFT)、小波包頻帶能量譜和快速譜峭度的原理和算法。對(duì)敲擊信號(hào)分別用FFT算法、小波包頻帶能量譜算法和快速譜峭度算
3、法進(jìn)行分析。依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)FFT算法無(wú)法反映敲擊信號(hào)的頻域特征。快速譜峭度可以作為瞬時(shí)信號(hào)的頻譜分析,良好的反映敲擊信號(hào)的頻域特性。利用小波包頻帶能量譜能夠較好的提取敲擊信號(hào)的能量特征以便模式識(shí)別。
最后,基于染噪拉曼光譜的降噪探究中發(fā)現(xiàn):EEMD算法能夠直接篩除混入拉曼光譜的高頻噪聲。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)LMS算法具有高效,易于實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn),但是該算法存在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定,穩(wěn)態(tài)誤差和收斂速率是一對(duì)不可避免的矛盾等問(wèn)題,故提出一種基于EEMD聯(lián)
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