【技术实现步骤摘要】
一种基于变分模态分解的分布式光纤振动信号的降噪方法
本申请涉及振动信号处理
,尤其涉及一种基于变分模态分解的分布式光纤振动信号的降噪方法。
技术介绍
分布式光纤干涉振动检测系统具有灵敏度高、信号处理实时性好、监测距离长、动态检测范围大等优点,受到了广泛的关注与研究,已运用于长距离通信、重要安防等领域的定位监测中。由于分布式光纤干涉振动检测系统属于干涉型传感系统,系统对外界环境十分敏感,检测到的扰动信号往往存在背景噪声。这些背景噪声主要包括热噪声、散粒噪声和低频噪声。当信号受噪声影响很大时,有用的信号可能完全淹没在噪声中,无法准确进行振动信号的检测,因此有必要对干涉信号进行去噪处理。目前,常见的信号分析方法为傅里叶变换、加窗傅里叶变换、小波分析、经验模态分解方法。。但是,经验模态分解方法存在模态混叠、端点效应、抗噪性能较差、缺乏严格的数学基础等缺陷,导致光纤振动数据的信噪比较低、光纤振动信号处理的准确度差的技术问题。
技术实现思路
本申请提供了一种基于变分模态分解的分布式光纤振动信号的降噪方法,以解决现有技术中光纤振动数据的信噪比较低、光纤振动信号处理的准确度差的 ...
【技术保护点】
1.一种基于变分模态分解的分布式光纤振动信号的降噪方法,其特征在于,包括:获取分布式光纤振动信号,对分布式光纤振动信号进行变分模态分解;对各个模态分量分别进行小波包阈值去噪;对处理后的信号进行重构,得到降噪后的光纤振动数据。
【技术特征摘要】
1.一种基于变分模态分解的分布式光纤振动信号的降噪方法,其特征在于,包括:获取分布式光纤振动信号,对分布式光纤振动信号进行变分模态分解;对各个模态分量分别进行小波包阈值去噪;对处理后的信号进行重构,得到降噪后的光纤振动数据。2.根据权利要求1所述的分布式光纤振动信号的降噪方法,其特征在于,所述对分布式光纤振动信号进行变分模态分解包括:变分问题的构造和对变分问题求解。3.根据权利要求2所述的分布式光纤振动信号的降噪方法,其特征在于,所述变分问题的构造的过程包括:将振动信号y(t)分解成K个模态分量,针对每个模态分量uk(t),进行Hilbert变换得到其解析信号和单边频谱:对各解析信号预估一个中心频率并将各模态的频谱调制到基带:计算解调信号的梯度二范数,估计各模态信号的带宽,由此构造出变分约束问题:式中,K为模态分量的个数,{uk}={u1,u2,...,uK}为分解所得的K个模态分量,{ωk}={ω1,ω2,......
【专利技术属性】
技术研发人员:彭庆军,钱国超,古洪瑞,陈伟根,万福,马仪,程志万,周仿荣,邹德旭,黄星,洪志湖,刘光祺,颜冰,
申请(专利权)人:云南电网有限责任公司电力科学研究院,
类型:发明
国别省市:云南,53
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