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文档分类:通信/电子

2021年光纤通信中小波去噪预处理技术研究 小波去噪.docx


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2021年光纤通信中小波去噪预处理技术研究 小波去噪.docx
文档介绍:
2021年光纤通信中小波去噪预处理技术研究_小波去噪光纤通信中小波去噪预处理技术研究_小波去噪

     摘要为了降低随机噪声对信号处理时带来的负面影响,增强信号的有用部分,研究基于Daubechies小波滤波的信号预处理算法。伴随小波分解层次的增加,去噪效果能够得到改进,实现了信号的有用部分和噪声的有效分离。
  关键词Daubechies小波 去噪 信号预处理
  1 引言
  未来战争是信息化、数字化战争。光纤传输技术在陆上军事通信中的应用,关键包含联合战术和战略通信系统、基地局域通信网和卫星地球站、雷达等通信设施间的链路等1。新型武器系统将大量使用数字化指挥控制系统、电子战装备和准确制导武器等,经过关键电子技术、自动化及网络技术,提升作战平台的数字化能力、协同作战能力、适应能力。在未来的信息化战争中,含有多路图像信息、语音、网络、控制信息的作战装备,如自行火炮、坦克、装甲车辆、防空反导武器,和战场态势感知装置,如雷达、激光跟踪仪等,全部需要光通信技术支持大量的实时数据传输。
  在数据采集系统中,精度是数据采集的关键问题之一。传感器输出模拟信号,经过信号放大、采样、量化和编码等处理后送入计算机。因为数据采集系统内部和外部干扰、噪声的影响,被采集信号往往混入部分干扰噪声,它们会使信号的检测结果产生很大误差。在受干扰背景条件下能否有效地检测出信号,和被采集信号的类型、干扰噪声的性质和信号处理方法有很大的关系。在有效去除干扰的同时,还要使被采集信号含有高分辨率、高保真度和高信噪比,从而避免影响后续信号分析和处理的质量。


  信号分析和处理的目标是从信号中提取有用信息。信号分析是将复杂的信号分解为若干简单信号分量之和,利用这些分量的组成考察信号的特征。信号分析是信号传输和处理的基础,伴随快速Fourier变换FFT算法的提出,将Fourier变换的时间降低了多个数量级,加之不停提升的信息处理器计算性能,现在最成熟的信号分析方法是信号频谱分析,即利用离散Fourier变换DFT将离散的时间信号序列转换到频域中去,得到信号的频谱。信号处理是对信号的某种加工。其目标关键有以下几个:剔除信号中因过失测量造成的坏值;滤除信号中的噪声;将信号变换成易于识其余形式,方便提取它的特征参数等。滤波是对信号的最基础的处理。
  在大量的滤波去噪方法中,绝大多应用了基于Fourier变换的滤波去噪技术。不过,Fourier变换含有以下显著的缺点:
  1只适应于对平稳信号的分析,但在实际工程应用中的绝大多数信号是非稳定的;
  2时域信号的频域特征分析需要时域中的全部信息;
  3Fourier变换对信号的奇异性不敏感,不能反应出信号在局部范围内的特征。
  在工程中,测得的信号往往包含高频信息和低频信息。在理论上,对于高频信息,要求时间间隔相对变小,提供准确的高频信息;对于低频信息,要求时间间隔相对变宽,提供一个周期内的完整信息。Fourier变换不能处理这类问题。


  在数据采集系统中,采集到的信号因为噪声及干扰的叠加,使得识别有用信号很困难,必需滤除信号中叠加的噪声和干扰成份。分析信号和干扰频率特征,对于噪声的频率高于或低于有用信号的情况,通常采取经典Fourier滤波的方法去除噪声。在经典滤波器设计中,通常假定输入信号
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