光譜信號(hào)及光纖振動(dòng)信號(hào)預(yù)處理算法的應(yīng)用研究.pdf

1、信號(hào)預(yù)處理是一個(gè)特別重要的工程問題，在國防通信、化學(xué)、食品安全等領(lǐng)域等獲得了普遍的應(yīng)用，具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。論文針對光譜信號(hào)及光纖振動(dòng)信號(hào)展開研究，用以說明信號(hào)預(yù)處理在這兩個(gè)領(lǐng)域的重要性。
　　首先，研究了純R6G拉曼光譜的時(shí)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(yīng)濾波器和經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(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(yīng)濾波器以及EEMD展開降噪。利用SNR、均方根誤差（RMSE）和相關(guān)系數(shù)（?）這三個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)降噪結(jié)果的好壞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明LMS自適應(yīng)濾波器的降噪方法最為理想。
　　其次，研究了光纖振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域特征，以振動(dòng)儀采集的敲擊信號(hào)為例，根據(jù)其特征對敲擊信號(hào)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(hào)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(jìn)行分析。依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)FFT算法無法反映敲擊信號(hào)的頻域特征?？焖僮V峭度可以作為瞬時(shí)信號(hào)的頻譜分析，良好的反映敲擊信號(hào)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(hào)的能量特征以便模式識(shí)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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)LMS算法具有高效，易于實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，但是該算法存在網(wǎng)絡(luò)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)