一种改进的奇异值降噪阶次选取方法用于紫外光谱信号去噪的研究

摘要

光谱去噪是光谱检测的重要环节.针对光谱信号易受光谱仪热噪声、现场机械振动以及随机噪声等因素影响,而在线监测系统要求减少人为参数选择对去噪效果的影响,提出利用奇异值分解(SVD)理论对光谱信号去噪.提出一种改进的降噪阶次选取方法:指定奇异值差分谱最大峰值点为所选阶次下界θ1;利用奇异值、奇异值差分谱综合信息选取阶次上界θ2;将区间θ1～θ2定义为模糊区域,通过模糊C均值聚类求取隶属度,赋予模糊区域内奇异值相应的权重系数.用所提方法对不同信噪比下SO2紫外光谱信号去噪,将信噪比、均方根误差、波形相似系数、平滑度指标用于去噪效果的评价.去噪结果表明:所提方法完全基于数据驱动,具有较好的去噪效果,能够真实的恢复原始信号.