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专利号: 2018109707798
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于小波变换的心磁信号降噪方法,包括如下步骤:步骤1,选择一个与含噪信号波形相似的小波函数和分解层数,利用小波变换对长度为N的含噪信号进行多尺度二进小波分解,得到低频的近似系数和一系列高频的细节系数;

离散小波变换为:

‑j/2 * ‑j

Wf(j,k)==a0 ∫f(t)ψ(a0 t‑kb0)dt其中f(t)是含噪信号,ψj,k(t)是小波函数, 是尺度因子,kb0是平移因子,Wf(j,k)是小波系数,j是分解层数;

‑j/2 ‑j

取a0=2,b0=1可构造出正交小波基:ψj,k(t)=2 ψ(2 t‑k),同样,也可构造正交的尺度函数:对信号f(t)进行多分辨率分析,可表示为:其中cj,k是尺度系数,对应信号的低频部分,dj,k是小波系数,对应信号的高频部分;

步骤2,对每一层高频系数进行阈值处理,得到新的高频系数;信号的小波系数大于噪声的小波系数,因此设定一个阈值,将大于阈值的系数视为有用信号,小于阈值的系数视为噪声系数,进行阈值处理;

常规的阈值函数有硬阈值函数和软阈值函数,由于硬阈值函数可以更好地保留信号的峰值特征,采用硬阈值函数进行处理;

硬阈值函数:

其中dj,k是小波系数, 是阈值处理后的小波系数,T是设定的阈值;

步骤3,利用小波分解的第j0层低频系数和新的高频系数进行小波重构,得到估计信号,即为降噪后的信号;

步骤4,分别选取与信号波形相似的不同小波函数,选定分解层数进行小波变换,重复上述步骤1至3,比较所得结果,选取若干个降噪效果较好的小波函数;

步骤5,将步骤4中得出的若干个降噪后的信号数据相加求平均,作为干净的信号数据,对其添加不同大小的模拟噪声,分别用步骤4得出的小波函数进行降噪处理,求得相应的信噪比,比较得最优的小波函数;

步骤6,选择步骤5得出的小波函数,改变分解层数,对干净的信号添加不同大小的模拟噪声,求出信噪比,比较得最佳分解层数;由此得出最适合含噪信号的小波阈值去噪参数。