信噪分离

摘要： 近年来,随着深度神经网络技术的发展,人们提出了越来越多的深层网络结构并将其应用于语音分离任务。本文基于长短时记忆模型,研究了一种信噪分离算法,将梅尔频率倒谱系数作为模型的输入进行掩蔽估计,用Griffin-Lim算法重构分离语音。实验表明该算法的分离效果相比CNN方法有明显的提升,对阵发性噪声的分离效果尤其明显.

摘要： 东海丽水区地质结构复杂,受浅层火成岩地震信号屏蔽影响,下覆地层反射能量弱,信噪比低。传统噪音衰减技术在该区存在噪音衰减不彻底及高陡倾角信号损伤等问题。为了解决以上问题,结合工区资料特征开发了频率切片域局部窗口两步法组合噪音衰减技术,该方法首先采用Cadzow滤波技术进行低信噪比资料的强能量噪音的去除,然后采用Eigenimage滤波技术进行弱能量噪音的进一步去除,频率切片域局部窗口两步法噪音衰减技术,完成了东海丽水区火成岩下覆低信噪比区的提高信噪比处理,改善了资料品质,落实了目标区烃源厚度。结果表明,该方法在复杂构造区信噪分离能力强,有效信号保持度高,能够提升复杂构造区地震资料的信噪比。

摘要： 为更高效地监测射电天文台站电磁环境,需针对宽带频谱序列研究高精度信噪分离方法,为进一步的信号识别和统计提供算法支撑.依托实测频谱数据样本,提出一种基于邻值比较的信噪分离方法.首先,采用邻值比较算法,提取宽带频谱的背景噪声,并对提取背景噪声进行滤波处理,结合标准差理论,确定宽带频谱的信噪分离阈值,实现宽带频谱信号和噪声的分离.其次,采用此方法对实测数据样本进行处理,并与现有信噪分离方法进行对比.结果表明,该方法通用性较好,信噪分离准确度高,能够应用于射电天文台站的电磁环境实时监测.

摘要： 自动化频谱监测中,信噪分离为宽带频谱序列进一步信号识别和统计提供算法支撑,而现有的频域信噪分离方法存在准确性较低的问题,为提高算法准确性,提出了一种面向宽带频谱的信噪分离方法.首先,分析实测宽带频谱样本数据特征,采用爱泼斯-普利方法验证了频谱噪声数据样本满足正态性;其次,结合标准差理论,采用邻值比较和窗口划分方法确定信噪分离阈值;最后,以信噪分离准确性为目标,通过迭代优化邻值比较判别值及窗口划分宽度,提高了算法的准确性.数据验证和对比分析表明,本文方法的信噪分离阈值与频谱噪声吻合较佳,准确性高至90.53％,明显高于现有信噪分离方法,且运行速度快,能够较好地应用于自动化频谱监测的实时信号识别与统计.

摘要： 压水反应堆主冷却剂系统中松动部件的在线监测对核电厂的安全运行至关重要,但监测信号往往会受到流致振动和其他设备运行而产生的强背景噪声的干扰.为增强信号的冲击特征,本文提出了一种基于变分模态分解(VMD)和小波包变换(WPT)相结合的信噪分离和特征提取方法.首先,采用VMD算法将含噪声的冲击信号分解成不同频率成分的本征模态函数(IM F),并基于各模态函数间的相关系数确定分解过程的模态数量;然后,利用峭度和相关系数构建加权峭度指标,并依据加权峭度指标选取IM F,重构冲击分量较强的新信号;最后,利用WPT算法进一步对新信号进行去噪处理.采用所提出的算法对仿真模拟和冲击实验获取的信号进行特征提取,均成功分离出冲击分量,验证了该方法的有效性.

摘要： 大地电磁法(MT)是一种大深度、高效率、低成本的被动源勘探技术.随着社会经济的不断发展,交通、电力、通讯网络等各类人文干扰对MT法观测数据污染日益严重.为获得有效观测数据,必须对人文干扰进行抑制或消除.这里分析了大地电磁观测方法中常见人文噪声及其干扰特性,对国内、外MT法观测数据信噪分离方法进行了分类总结.分别对Hilbert-H uang变换、小波分析、统计分析、形态滤波、稀疏分解等方法的原理、特点及应用,进行了介绍和对比分析.最后对现有方法存在的问题做出了总结,并展望了MT法信噪分离新思路及关键问题.

摘要： 针对国际电信联盟ITU-R SM.1753-2建议书中给出的"20％"信噪分离法在适应性和准确率方面的不足,提出一种基于宽带频谱的信号提取方法.首先,依据实测宽带频谱数据样本噪声及信号特征,分析了影响信噪分离的关键因素,结合标准差理论,采用窗口划分法对"20％"信噪分离方法进行改进;其次,以信号提取准确率为目标,对窗口划分宽度、修正系数等关键因素进行优化,提高算法的准确性;最后,运用此方法对实测频谱数据样本进行信噪分离和信号提取,并与现有信号提取方法的准确率进行比对.结果 表明,该方法的信号提取准确率最高,能够应用于宽带频谱的信号提取.

摘要： 在对水中目标进行探潜、跟踪、定位时,需要对目标辐射的水声信号进行频域分析、相关性计算等处理.在强噪声环境下,目标的信号可能会被噪声淹没,导致无法有效识别目标.针对这一问题,本文提出利用傅里叶降噪预处理与小波变换相结合进行信噪分离,实现强噪声环境下的水声信号提取.设计了傅里叶系数阈值调整与小波阈值变换相结合的组合算法,并对算法的性能进行了测试.仿真实验表明,在信噪比为-15 dB时,该组合算法能够实现水声信号的有效提取,并将信噪比提高到了8.2 dB.

摘要： 反应堆松动部件监测系统探测到的混合信号,在其信噪比较低的情况下,用传统的去噪方法很难得到微弱冲击信号的频率特征.针对此问题,本文研究了独立分量分析的相关理论和算法,提出了在一定假设条件下利用该技术进行松动部件冲击信号的信噪分离思想.在所设计的模拟实验装置上采集得到钢球冲击信号,将其与高斯白噪声和有色噪声混合模拟松动部件监测系统监测的信号,选用基于高斯度量的峭度作为独立分量分析算法的目标函数,建立了分离算法.通过仿真实验,证明该算法能够实现信噪分离,达到了较好的分离效果.

摘要： 本文针对矿集区大地电磁采集过程中常包含强噪声干扰这一关键问题,引入奇异值分解对大地电磁信噪分离方法进行研究.介绍了奇异值分解的基本原理,通过求解信号的协方差矩阵,对其进行奇异值分解.根据奇异值的大小按照递减顺序排列,研究奇异值与信号及噪声能量的集中映射情况;采用统计学规律选取合适的阈值,将含噪信号分解为信号子空间和噪声子空间,并在尽量剔除噪声子空间的同时近似恢复出原始的有用信号.实验通过在仿真信号中加入典型的大地电磁强噪声干扰类型来检验奇异值分解的去噪能力，并将其应用于矿集区含复杂噪声干扰类型的实测点进行去噪处理。借鉴信噪比、电磁场极化方向等评价方式，对比分析信噪分离前后信号的去噪效果。仿真结果表明，该方法是切实可行的，有效地提取了矿集区大地电磁信号中含强干扰的大尺度噪声轮廓曲线，压制了基线漂移现象，得到的时问域信号中包含了更多的与天然大地电磁场特征一致的随机的低频细节信息;获得的视电阻率曲线较为光滑、连续，视电阻率值相对稳定，大地电磁测深数据质量得到了有效改善。该方法为矿集区海量大地电磁信号与强干扰分离提供了新的解决途径，具有非常重要的理论意义与实际价值，应用前景广阔。

摘要： 针对非线性电路信噪分离问题,提出基于互信息的信噪盲分离算法,用以对非线性电路的测量信号进行补偿.首先,面向瞬时混合模型下的非线性电路,将用于计算分离信号的模块与用于调整参数的模块进行反馈级联,构造多层感知机网络;然后,采用含随机噪声的电路测量数据,以最小互信息为目标对该网络进行训练,直至代价函数值收敛于预设的误差范围;最后,利用训练好的网络进行非线性电路盲源分离问题的解算.对前非线性电路、后非线性电路和单级放大器的实验结果表明,本算法分离出的信号和噪声在时域波形和功率谱特征方面均与输入相符.

摘要： 信噪分离是地震数据处理的一个中心问题.噪声可以分为随机的和相干的两种,其中相干噪声常会被当作有用信号.本文提出一项新的基于局部多项式滤波器的技术来进行局部线性相干噪声压制.利用局部多项式滤波器,可以估计出去除噪声之后的信号,从而提高信号的信噪比.rn 在编程实现时，本算法利用NVIDIA CUDA架构对算法进行了GPU加速。在算法对每一个数据点取窗时采用并行结构，并利用GPU对每一个矩阵求逆和矩阵相乘进行加速。实验时使用的CPU型号为i5 3470(四核，3.2GHz主频)，GPU型号为GeForce GTX 680(显存2G，显存频率6008MHz，显存位宽256-bit)。经过加速后，算法的效率提升了6.5倍。

摘要： 在油田开发区、城区等表层比较复杂的地区，由于表层干涉体的作用经常出现一些次生线性干扰。由于其具有能量强、分布广、视速度变化复杂及波形特征与有效信号相近等特点，常用的切除、信噪分离的方法很难见到好的效果。目前广受关注的十字排列噪声压制法，主要应用于高密度采集的地震资料，常规的高分辨率地震资料无法满足其要求。本文对t-x 域相干噪声预测及压制技术的细节提出了一系列改进方法，得到了比较好的效果。

摘要： 独立分量分析是盲源分离的一种新方法，其处理的对象是相互统计独立的信号源经线性组合而产生的一组混合信号，最终目的是从混合信号中分离出各自独立的信号分量。本文在简要介绍传统的独立分量分析的基础上，提出了一种改进的独立分量分析算法，并将其应用于旋转机械振动信号降噪中。结果表明，改进的独立分量分析算法与传统的方法相比具有一定的优势，能够明显提高旋转机械振动信号的信噪比。

摘要： 针对矢量误差分散半调特征,构建了一种矢量中值多分辨金字塔变换,实验研究了变换后各级近似、细节信号中半调噪声的分布特性和消噪方法,提出了一种用wiener滤波抑制一级细节中半调噪声,并用消噪后的细节与近似信号重构连续色调图像的彩色逆半调算法.实验结果表明,该变换具有较好的信噪分离能力,其彩色逆半调结果的PSNR值较高.

摘要： 给出了一种基于DSP的单相阻抗测量仪设计方案.该测量仪可以在20～2kHz频率范围内测量单相回路的阻抗.设计上选用高性能的DSPTMS320C6711作为处理器,充分利用其强大的运算能力和片内外资源并采用数字信号处理的方法,进行信号的信噪分离和矢量分解,使该测量仪具有高速,宽量程,测量准确的优点.文章介绍了测量仪的测量原理和设计方案,给出了硬件设计原理图和软件实现方法.

摘要： 本文论述了小波分析的基本原理，分解比较了小波方法和小波包方法的优缺点，研究了按任意频率要求进行逐级分解与重构的小波计算方法，克服了单纯使用小波只对信号进行指数等间隔划分和小波包计算量大的不足，结合典型结构的瞬态响应信号，开展了应用研究.

摘要： 本文论述了小波分析的基本原理，分解比较了小波方法和小波包方法的优缺点，研究了按任意频率要求进行逐级分解与重构的小波计算方法，克服了单纯使用小波只对信号进行指数等间隔划分和小波包计算量大的不足，结合典型结构的瞬态响应信号，开展了应用研究.

摘要： 本发明公开了一种基于多分辨率奇异值分解的大地电磁信噪分离方法及系统。该方法包括：获取实测大地电磁数据并分段；针对每一段大地电磁信号分别构造Hankel矩阵，并使用奇异值分解一层得到不同分辨率的近似信号和细节信号，利用不同分辨率的近似信号标准差和细节信号标准差的差值将大地电磁数据分为有用信号段或强干扰数据段；再利用多分辨率奇异值分解（MRSVD）算法分解每个强干扰数据段的近似信号得到大尺度噪声轮廓，并将强干扰数据段的信号减去对应的所述大尺度噪声轮廓得到有用信号段；将有用信号段和去噪后的数据段进行重构得到大地电磁有用信号。本发明所述方法引入MRSVD算法进行分解，分解误差小，能精细地保留更多的低频有用信号。

摘要： 本发明涉及地球物理勘探中瞬变电磁信号处理技术领域，公开了一种基于变分模态分解原理的瞬变电磁信噪分离方法，适用于时间域的电磁数据滤波，该方法包括：将含噪的瞬变电磁数据s(t)分解为K个本征模态函数uk(t)；对每一个本征模态函数进行希尔伯特变换，得到单边频谱；根据单边频谱将各本征模态函数uk(t)的频谱解调到相对应的基频带，计算解调后的L2范数，并计算分解出的本征模态函数的带宽，得到约束变分模型；引入二次惩罚因子α和拉格朗日乘法算子λ，将约束变分模型转换为非约束性变分形式；计算非约束性变分形式的最优解，得到由VMD分解后的一系列优化的本征模态分量。解决地质解释中采集的瞬变电磁数据被噪声干扰的问题，该方法简便且具有优异的噪声分离、幅值保持性能，还可以将噪声图像提取出来，为后续对噪声的分析提供条件。

摘要： 本发明涉及一种基于邻值统计的宽带频谱信噪分离方法，其包括以下步骤：步骤S1，提供给定电波环境宽带频谱；步骤S2，选取频谱样本；步骤S3，计算频谱噪声的标准差；步骤S4，确定邻值比较判别值；步骤S5，计算获得用于邻值比较的初始噪声信号；步骤S6，通过频谱噪声提取法，获得频谱噪声数据；以及步骤S7，进行信号提取，实现信噪分离。本发明简单实用，计算速度快，准确率相对较高，适应实时频谱分析及信号统计。

摘要： 本发明公开了一种全同弱光栅反射信号信噪分离方法，包括以下步骤：A、一级算法模块：对采集到的光电信号x0(t)采用多尺度形态滤波器进行预处理，得到预处理信号x1(t)，初步提高信噪比；B、二级算法模块：对预处理后的信号x1(t)进行改进的噪声辅助下完备的集合经验模式分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise，CEEMDAN)，引入时间预测性进行自主截断和降维重构，提高自适应性，得到降维重构信号x2(t)，使噪声和光栅反射信号得到初步分离；C、三级算法模块：对降维重构后的信号x2(t)采用基于时间预测性的盲源分离算法进行信噪分离，得到最终信号x3(t)。利用本发明方法，能够在强噪声环境下，提取出被噪声湮没的全同弱光栅反射信号，进而对光栅反射测点的测量信息进行有效分析。

摘要： 本发明涉及一种基于窗口划分的宽带频谱信噪分离方法，包括步骤S1，给定宽带频谱；步骤S2，判断测试参数是否改变；步骤S3，选取频谱样本；步骤S4，计算频谱噪声的标准差；步骤S5，令邻值比较判别值为deta；步骤S6，计算邻值比较初始噪声信号；步骤S7，噪声提取；步骤S8，噪声窗口划分；步骤S9，计算单个窗口噪声的中值和标准差；步骤S10，计算每个窗口的信噪分离阈值；步骤S11，信噪分离；步骤S12，优化邻值比较判别值和窗口划分宽度。本发明能够提高信噪分离精度，并更好地识别复杂电波环境的微弱干扰信号特征，为台站干扰源查找、无线电管理及消干扰策略提供重要依据。

摘要： 本发明属于高压电气设备局部放电检测技术领域，公开了一种用于局部放电信号的信噪分离方法、信息数据处理终端；采集局部放电波形信号；对局放信号进行提取，获取单个脉冲信号，记录脉冲的峰值及相位，并绘制相位分布谱图；将所提取脉冲通过多个带通滤波器，获得对应滤波器下脉冲的峰值信息，并通过主成分分析降维，获得特征参数；对特征参数进行聚类分析，将脉冲分为多类，并根据分类类别号、脉冲峰值、脉冲相位绘制单类脉冲相位分布谱图，确定局放信号与干扰信号。本发明能够高效准确提取各个脉冲波形；采用多个带通滤波器下的峰值信息作为特征向量，能够充分反映脉冲波形信息，提高了干扰信号与局放信号分离的精度。

摘要： 本发明提供基于多层分解的振源响应信噪分离方法及系统，属于机械振动信号处理技术领域，对混合信号进行分解，并通过共有成分选择的方法选择子分量并组合成第一真实信号分量，其余分量组合为第一噪声信号分量；对第一真实信号分量和第一噪声信号分量分别进行分解，组合之后得到第二真实信号分量和第二噪声信号分量；去除第二真实信号分量中与冲击响应同频的噪声，获得更加完整准确的第三真实信号分量；对共振稀疏分解算法参数中的品质因子进行确定。本发明对含有各类噪声的冲击响应实现了净化，具有更加良好的鲁棒性，满足了对大多数工作条件下采集信号的净化要求，具有广泛适用性；改进的振动源响应共有成分选择方法对共有成分判定更加全面准确。

摘要： 本发明提供了一种基于5G脉冲成形的小波自适应阈值信噪分离方法及装置，所述方法包括：接收信道信号y(t)；从预设的小波集中选取一种小波ψi(t)对接收信号y(t)进行m层分解；基于小波自适应阈值去噪原理分离信号并进行重构得到重构信号xc^(t)；设定协方差相关系数阈值ρthresh；计算分离重构信号xc^(t)与5G调制信号xc(t)的协方差相关系数ρx；在ρx≥ρthresh时，信噪分离结束，否则返回从预设的小波集中选取一种小波ψi(t)对接收信号yc(t)进行m层分解，直至ρx≥ρthresh。可以大幅提高5G不同电磁通信场景下的信噪分离成功率，有益于筛选所需信号信息。

摘要： 本发明公开了一种基于多分辨率奇异值分解的大地电磁信噪分离方法及系统。该方法包括：获取实测大地电磁数据并分段；针对每一段大地电磁信号分别构造Hankel矩阵，并使用奇异值分解一层得到不同分辨率的近似信号和细节信号，利用不同分辨率的近似信号标准差和细节信号标准差的差值将大地电磁数据分为有用信号段或强干扰数据段；再利用多分辨率奇异值分解（MRSVD）算法分解每个强干扰数据段的近似信号得到大尺度噪声轮廓，并将强干扰数据段的信号减去对应的所述大尺度噪声轮廓得到有用信号段；将有用信号段和去噪后的数据段进行重构得到大地电磁有用信号。本发明所述方法引入MRSVD算法进行分解，分解误差小，能精细地保留更多的低频有用信号。

摘要： 本发明公开了一种开关柜局部放电超声监测装置及地图滤波信噪分离方法，包括以下步骤：步骤100：研制开关柜局部放电超声监测装置，装置主要由超声波传感器、无线工频同步模块、信号调理电路、信号采集及FPGA预处理单元、装置软件构成；步骤200：使用开关柜局部放电超声监测装置检测开关柜内部超声信号；步骤300：计算超声信号等效时间、等效频率分布，采用地图滤波技术并结合相位图谱分布，实现放电超声信号及环境噪音分离；步骤400：基于信噪分离后的局部放电超声信号相位图谱，在线评估开关柜绝缘状态；本发明方案实现了放电信号及噪音信号实时分离，提高了开关柜局部放电超声监测的准确度及灵敏度。