光譜信號及光纖振動信號預處理算法的應用研究.pdf

1、信號預處理是一個特別重要的工程問題，在國防通信、化學、食品安全等領域等獲得了普遍的應用，具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。論文針對光譜信號及光纖振動信號展開研究，用以說明信號預處理在這兩個領域的重要性。
　　首先，研究了純R6G拉曼光譜的時域特征，根據(jù)其特征對拉曼光譜的降噪展開較深的研究。給出了小波分析、最小均方（LMS）自適應濾波器和經(jīng)驗模態(tài)分解（EEMD）的理論和算法。對信噪比（SNR）小于10dB的拉曼光譜分別用各不相同的小波、

2、LMS自適應濾波器以及EEMD展開降噪。利用SNR、均方根誤差（RMSE）和相關系數(shù)（?）這三個判斷標準評價降噪結果的好壞，實驗結果表明LMS自適應濾波器的降噪方法最為理想。
　　其次，研究了光纖振動信號的時域特征，以振動儀采集的敲擊信號為例，根據(jù)其特征對敲擊信號的譜分析和特征提取展開較深的研究。給出了快速傅里葉變換（FFT）、小波包頻帶能量譜和快速譜峭度的原理和算法。對敲擊信號分別用FFT算法、小波包頻帶能量譜算法和快速譜峭度算

3、法進行分析。依據(jù)實驗結果發(fā)現(xiàn)FFT算法無法反映敲擊信號的頻域特征?？焖僮V峭度可以作為瞬時信號的頻譜分析，良好的反映敲擊信號的頻域特性。利用小波包頻帶能量譜能夠較好的提取敲擊信號的能量特征以便模式識別。
　　最后，基于染噪拉曼光譜的降噪探究中發(fā)現(xiàn)：EEMD算法能夠直接篩除混入拉曼光譜的高頻噪聲。實驗發(fā)現(xiàn)LMS算法具有高效，易于實現(xiàn)等特點，但是該算法存在網(wǎng)絡不穩(wěn)定，穩(wěn)態(tài)誤差和收斂速率是一對不可避免的矛盾等問題，故提出一種基于EEMD聯(lián)