超聲導(dǎo)波實時斷軌檢測的去噪算法.pdf

1、由于我國鐵路發(fā)展迅速，高速的客運列車、重載化的貨運列車，所以對鐵路的安全系數(shù)及軌道的無損完整性要求也隨之增加，對保障鐵路安全運輸?shù)乃协h(huán)節(jié)都更加的重視。為了響應(yīng)國家的號召，實時斷軌檢測的要求在鋼軌安全檢測中早已被提出。對鋼軌進行安全檢測，對有可能造成危險事故的鐵路隱患進行及時修復(fù)和更換，可以有效避免重大鐵路事故的發(fā)生。但是，在鐵路這樣一個復(fù)雜的自然環(huán)境中，噪聲信號卻是一個無法避免的問題，由于噪聲信號的干擾，能夠造成各種我們無法想象的影響

2、。尤其在斷軌檢測中，因為噪聲的干擾使我們檢測到的斷軌位置有了相應(yīng)誤差時，其造成的影響就不單單是幾個數(shù)字那么簡單了，它也許會威脅著我們的財產(chǎn)及生命安全。
　　本研究對超聲導(dǎo)波實時斷軌檢測中涉及的去噪算法進行了探討，目的是為了更準(zhǔn)確地判斷斷軌情況以及更精確地定位斷軌位置。由于該系統(tǒng)中超聲波信號是一種非線性非平穩(wěn)微弱信號，極易受到噪聲的干擾，使得對斷軌判斷不準(zhǔn)確定位不精確。為了避免上述情況的發(fā)生，本文從傳統(tǒng)軟硬閾值函數(shù)的優(yōu)點中，提煉了兩

3、種新的閾值函數(shù)，利用這種新的閾值函數(shù)創(chuàng)造了一個新的小波閾值函數(shù)去噪算法，以及提出小波包多閾值去噪SMS法與兩種新閾值函數(shù)結(jié)合的去噪方法。經(jīng)過MATLAB仿真發(fā)現(xiàn)，對比小波變換后利用軟閾值函數(shù)去噪法，經(jīng)兩種新閾值函數(shù)方法去噪后的信號信噪比提高11％-22%，均方誤差降低21%-29%；對比小波變換后利用硬閾值函數(shù)去噪法，經(jīng)兩種新閾值函數(shù)方法去噪后的信號信噪比提高11%-29%，均方誤差降低21%-30%左右，并且經(jīng)兩種新閾值函數(shù)方法去噪后

4、的信號幅值更接近原始信號幅值。由于小波去噪有其相應(yīng)的缺點，針對其缺點又提出了小波包多閾值去噪。經(jīng)驗證發(fā)現(xiàn)新閾值函數(shù)不僅在小波閾值去噪中有明顯優(yōu)勢，而且在小波包多閾值去噪中各參數(shù)也有一個較為顯著地優(yōu)化。判斷軌道損傷位置時，最重要的參數(shù)就是回波時間，本文利用希爾伯特變換求出信號包絡(luò)，找到信號的峰值，便得到了回波時間。采用MATLAB對該系統(tǒng)中涉及的算法進行建模仿真，并對實際環(huán)境中采集的信號進行驗證?？梢园l(fā)現(xiàn)，超聲導(dǎo)波實時斷軌檢測的去噪算法使