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改善FBG含噪信号的小波阈值自寻优方法
  • ISSN号:1005-0086
  • 期刊名称:《光电子.激光》
  • 时间:0
  • 分类:TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室,重庆400065, [2]重庆邮电大学光纤通信技术重点实验室,重庆400065
  • 相关基金:国家自然科学基金(61275077)资助项目
中文摘要:

光纤布拉格光栅(FBG)传感系统的关键是精确解调中心波长,噪声是影响解调中心波长的主要因素。为了消除噪声,获取真实的传感信号,本文研究了非线性去噪法。非线性去噪通常的方法采用小波阈值去噪。小波阈值去噪的核心是阈值函数及其阈值的选取。首先,分析了传统的阈值函数和阈值选取存在的问题,改进了自寻优阈值选取策略;其次,提出了折中法阈值函数中系数a(调节因子)的最优值选取方法。仿真和实验结果表明:随着n的取值不同,会获得不同的信噪比(SNR),但a在0.40~O.45范围内分别平均变化的去噪效果较好;与传统软硬阈值去噪法相比,SNR提高了2~4dB,均方差(MSE)分别平均降低了0.2~0.5;与参考的改进阈值去噪法相比,SNR提升了1dB,MSE降低了0.1。本文方法优于文献中提到的阈值函数的去噪效果,处理含噪信号能获得较好的SNR和MSE性能,而且方法简单。

英文摘要:

To demodulate the central wavelength precisely is the key of FBG sensor system. How to denoising is a challenging problem. In order to gain the drift of wavelength and achieve the measurement of ambient environment parameters precisely, nonlinear de-noising methods are investigated in this paper. Wavelet threshold de-noising is usually a method of nonlinear de-noising. The selection of threshold function and threshold value is important in wavelet threshold de-noising. Firstly, this paper analyzes the problem of choosing the threshold function and threshold in traditional soft and hard threshold de-noising, and then improves the self-optimizing threshold. Secondly, the paper proposes a method of gaining the optimal value of a (regulatory factor) in the compromising threshold function. Simulation and experiment results show that the signal-to-noise ratio (SNR) changes with a. When the value of a changes between 0. 40 and 0. 45, the effect of de-noising will become better. Compared with the traditional soft threshold and hard threshold methods,the SNR is increased by 2-4 dB,and the mean square root error (MSE) is reduced by 0. 2-0. 5. While compared with the reference improved threshold method, the SNR is improved by t dB and the MSE is reduced by 0. 1. The overall de-noising effect is better than the others.

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期刊信息
  • 《光电子.激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:天津市教育委员会
  • 主办单位:天津理工大学 中国光学学会
  • 主编:巴恩旭
  • 地址:天津市西青区宾水西道391号
  • 邮编:300384
  • 邮箱:baenxu@263.net baenxu@aliyun.com
  • 电话:022-60214470
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-0086
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1182/O4
  • 邮发代号:6-123
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:16551