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一种基于CEEMDAN-小波的超声回波去噪方法技术

技术编号:41377211 阅读:17 留言:0更新日期:2024-05-20 10:20
本发明专利技术属于超声信号去噪技术领域,具体公开了一种基于CEEMDAN‑小波的超声回波去噪方法,利用CEEMDAN将带噪声的超声回波信号分解为一系列从高频到低频排序的固有模态函数即IMF分量;其次,计算各IMF的样本熵,以及各IMF与原信号的相关系数、均方根误差;并利用熵权法对这三个指标组成的指标矩阵进行处理,计算各IMF的综合得分,基于得分排序筛选出所需的IMF分量;采用基于sym8小波基的小波阈值去噪方法对选取的分量进一步去噪;最后将这些分量叠加,完成回波信号的重构。本发明专利技术的方法能够显著提高回波信号的信噪比,使回波信号在起始点前的波形更加稳定,提高了回波起始点检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超声信号去噪,特别是一种基于ceemdan-小波的超声回波去噪方法。


技术介绍

1、超声测距作为一种典型的非接触式测量方法,在智能交通、机器人导航、工业检测等领域有着广泛的应用。目前,工业超声波传感器的远距离测距精度仅达到厘米级,限制了其在油田液位高精度检测等高性能测距领域的应用。

2、常用的超声波测距算法包括包络曲线拟合法和互相关检测法。包络线拟合方法通过获取超声回波信号极值点组成的包络线来拟合超声回波信号的起始点。互相关检测规则是将参考信号与回波信号进行互相关运算,通过相位差得到回波信号的起始点。苏诺尔等人提出了利用超声换能器欠阻尼振荡模型的解析信号作为参考信号,采用互相关方法计算回波起点位置,实现了高测距精度。这些算法检测到了回波的起始点,有利于实现超声测距。但由于环境和电路噪声的影响,回波中含有大量噪声,回波的起始点通常淹没在噪声信号中,影响了该点的探测精度,限制了测距精度。因此,对回波信号进行去噪处理是一个值得深入研究的问题。

3、当超声信号在介质中传播时,其能量逐渐降低。为了实现远距离测量,工业超声波距离传本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于CEEMDAN-小波的超声回波去噪方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于CEEMDAN-小波的超声回波去噪方法,其特征在于,所述步骤S1中,带噪声的超声回波信号分解公式如下:

3.根据权利要求1所述的基于CEEMDAN-小波的超声回波去噪方法,其特征在于,所述步骤S2中,IMF分量的样本熵的计算过程为:

4.根据权利要求1所述的基于CEEMDAN-小波的超声回波去噪方法,其特征在于,所述步骤S2中,利用熵权法对这三个指标组成的指标矩阵进行处理,计算各IMF的综合得分的具体过程为:

5.根据权利要求1所述的...

【技术特征摘要】

1.一种基于ceemdan-小波的超声回波去噪方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于ceemdan-小波的超声回波去噪方法,其特征在于,所述步骤s1中,带噪声的超声回波信号分解公式如下:

3.根据权利要求1所述的基于ceemdan-小波的超声回波去噪方法,其特征在于,所述步骤s2中,imf分量的样本熵的计算过程为:

4.根据权利要求1所述的基于ceemdan-小波的超声回波去噪方法,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜巧玲张斌
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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