基于小波變換的氣相色譜信號濾噪方法的研究.pdf

1、氣相色譜法由于具有分析速度快、分離效能高、選擇性好等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于石油、化工、醫(yī)療、環(huán)保、食品等諸多領(lǐng)域。在實際工作中，由于設(shè)計原理、背景干擾、檢測條件等因素的影響，氣相色譜信號中除了包含真實信號之外，同時還存在噪聲，從而對分析結(jié)果的準(zhǔn)確性造成不良影響。因此，氣相色譜信號的濾噪處理對于確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性具有重要意義。
　　 小波分析作為一種全新的信號處理方法，它將信號中各種不同的頻率成分分解到互不重疊的頻帶上，為信號

2、濾波、信噪分離和特征提取提供了有效途徑，特別在信號去噪方面顯出了獨特的優(yōu)勢。色譜信號是一個包含尖峰和突變部分的非平穩(wěn)信號，即信號在不同時間段有不同的頻譜，而小波分析的多分辨率分析的特征，可以很好的用于分析非平穩(wěn)信號。本文將小波分析運用到氣相色譜信號的濾噪，主要內(nèi)容如下:
　　 一、詳細介紹了色譜信號的噪聲干擾及常用的濾噪方法，闡述了小波去噪的國內(nèi)外研究狀況以及小波分析在色譜信號中的應(yīng)用。
　　 二、簡單介紹了氣相色譜儀的

3、分析原理及色譜圖的相關(guān)概念，詳細介紹信號進行離散小波變換的原理和方法，重點介紹了小波閾值去噪法的基本理論和方法。
　　 三、建立小波變換用于色譜信號濾噪的方法流程，將MATLAB中的小波工具箱作為信號濾噪研究的仿真平臺，根據(jù)色譜理論及塔板模型，建立色譜流出曲線的數(shù)學(xué)模型，并對模擬的色譜圖進行譜峰識別、峰面積、峰高及保留時間的計算。通過設(shè)置參數(shù)獲得不同的仿真色譜信號，分別對不同的小波特征參數(shù)做濾噪實驗對比。
　　 四、根據(jù)

4、色譜圖濾噪性能評價要求，將不同的小波特征參數(shù)濾噪后的信號失真程度進行比較，確立合適的參數(shù)，組建一種理想的小波閾值去噪算法。經(jīng)濾噪后，信號的信噪比都有很大提高，峰面積、峰高失真都在5％以內(nèi)，峰位置偏差在1％左右。之后又對信噪比、色譜峰的半峰寬對濾噪效果的影響進行研究，結(jié)果表明信噪比影響較明顯，半峰寬影響較小。最后，進行實例驗證所建立的小波去噪方法，通過幾組不同組分的氣相色譜信號濾噪實驗表明該方法能在保留信號的特征信息的同時有效的濾除信號中