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《西北大学》 2002年
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基于小波变换的化学信号处理方法研究

刘辉  
【摘要】: 近年来,一种称为小波的数学理论和方法在国际上已广受关注,并已经成为当今迅速发展的前沿学科之一,在图像处理、模式识别、计算机视觉和信号分析等诸多科技领域不断取得具有科学意义和应用价值的重要成果。其所以如此,这主要是因为它具有其它许多处理手段所不具备的优良特性如:它能有效地从信号中提取瞬态突变信息、能对信号进行多尺度(或多分辨)细化分析和良好的方向选择性等。将小波分析及其与神经网络结合用于分析化学信号处理,可以有效的改善分析化学信号的重现性、灵敏度和分辨率等方面存在的问题,促进分析化学的发展。作者在这一方面的新贡献是: 1、根据分析信号和噪声经小波变换以后在不同小波尺度的小波系数性质不同的特点,提出了三种基于小波变换的滤噪方法,并对其从理论和应用上进行了比较。 1)根据毛细管电泳信号中噪声与真实信号的模极大值特性之间存在较大差异的特点,提出了一种基于二进样条小波变换模极大值算法的滤噪方法。该方法能有效地消除谱带较宽的毛细管电泳等信号中存在的噪声。 2)根据信号和噪声经小波变换后在不同尺度上有不同的特征,通过将相邻尺度小波变换值的相关量进行归一化处理并与小波变换值比较来判断信号与噪声,以噪声在各尺度的方差作为迭代终止的标准,提出了一种基于小波域选择噪声的自适应滤波方法。由于该方法具有良好的自适应性和显著的滤波效果,必将得到广泛的应用。 3)将小波系数区域相关阈值滤噪法用于模拟信号与含噪色谱信号的滤噪研究。实验结果表明:该方法在保留信号的特征信息的同时能够有效地滤除信号中的噪音,且基线平稳、峰形良好,是一种有效的滤噪方法。 4)从小波分析的基本原理出发,比较研究了阈值滤噪法(硬阈值法、给定阈值法和默认阈值法)、小波模极大值滤噪法以及小波系数区域相关阈值滤噪法共3类5种小波滤噪方法的算法原理、适用范围等,从而为准确、快捷、有效的选用基于小波分析的滤噪方法提供了借鉴。 凸杜人q硕士q伍伶式 摘 耍 2、小波变换与神经网络的结合方式可以分为辅助式结合和嵌套式结合两种。 “辅助式结合”就是先利用小波变换提取信号中的有用信息、压缩输入数据的点 数,然后用压缩后的数据作为网络输入,从而达到有效提高网络预测准确度和网 络运行速度的目的。“嵌套式结合”是以小波基函数作为神经元的激活函数构造 的新型小波神经网络。将二种神经网络分别用于示波测定的结果表明:辅助式结 合训练次数少,预测误差小;小波神经网络计算的自动化程度高,计算结果明显 优于传统的人工神经网络。这一研究为示波测定的自动化奠定了基础。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:O651

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 杨小曼;化学信号中有用信息提取方法的研究[D];西北大学;2003年
2 唐志国;近红外(NIR)光谱法测定果冻中甜蜜素的研究[D];江苏大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 王博,潘泉,张洪才,戴冠中;基于子波分解的信号滤波算法[J];电子学报;1999年11期
2 张磊,潘泉,张洪才,戴冠中;一种子波域滤波算法的改进[J];电子学报;1999年02期
3 高志明,李井会,高礼让,朱秀慧;小波分析在化学中的应用进展[J];化学进展;2000年02期
4 邵学广,庞春艳,孙莉;小波变换与分析化学信号处理[J];化学进展;2000年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 司圣柱;小波变换方法及其在化学中的应用[J];安徽教育学院学报;2004年03期
2 水孝敏,许岚兵,曹辉;一种实现雷达回波图像的压缩方法[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年Z1期
3 张艳丽;杨仁弟;;基于小波变换自适应滤波方法的ECG信号消噪[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年06期
4 赵转哲;姜忠宇;何慧娟;;Matlab在货车滚动轴承故障诊断中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年01期
5 王素华,张伟林;斜拉桥斜索损伤分析中的小波变换研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年03期
6 潘茂贵,张伟林;桥梁结构检测中小波分析的应用研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年03期
7 李多田;张伟林;;结构无损检测与小波分析方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年03期
8 黄磊;丁辉;;第一产业内部产值结构变化及主要驱动因子研究——以成都市为例[J];安徽农业科学;2008年24期
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10 杨斌;余燕群;;西藏地区雷暴的气候特征及其变化规律[J];安徽农业科学;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱成华;;基于USB总线的弧焊电参数虚拟检测分析系统设计[A];制造业数字化技术——2006中国电子制造技术论坛论文集[C];2006年
2 党丽华;高志明;韩夏冰;毕慧超;;Q235钢的大气腐蚀电化学噪声小波包分析[A];中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年
3 王东森;孙勇军;;多维Laplace小波及其在颤振飞行试验中的应用[A];第十届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2007年
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6 李映;白本督;焦李成;;基于小波变换和混合进化算法优化设计雷达目标识别系统[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
7 王波;王炳锡;王杰锋;;小波变换和希尔伯特变换在语音信号处理中的应用[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
8 王炜;杨道淳;徐柏龄;;小波包变换在语音增强中的应用[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
9 单承赣;骆正虎;;一种基于小波分析的胃电图处理方法的研究[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
10 李弼程;魏俊;郭志刚;王禹;黄玉琪;;一种有效的图像多分辨镶嵌技术[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
2 蔡智富;脉压雷达信号的识别与参数估计算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 刘文海;水下被动目标瞬态特征检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王德才;基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D];合肥工业大学;2010年
6 王丽君;基于信号处理的氢燃料发动机优化控制[D];解放军信息工程大学;2010年
7 张伟;基于图像处理的井下煤尘在线检测技术的研究[D];山东大学;2010年
8 张峰;输电线路行波故障测距优化算法研究[D];山东大学;2010年
9 李诗高;立体影像压缩方法研究[D];武汉大学;2010年
10 吴云龙;GOCE卫星重力梯度测量数据的预处理研究[D];武汉大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
2 张明军;基于小波包最优树的图像融合技术研究[D];山东科技大学;2010年
3 张庆伟;基于小波变换的阈值图像去噪方法[D];山东科技大学;2010年
4 郑伟光;基于小波变换的信号调制方式识别方法[D];长春理工大学;2010年
5 任泉;基于光纤传感的细纱小张力检测技术研究[D];浙江理工大学;2010年
6 吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年
7 李卫鹏;正交小波变换支持向量数据描述方法在故障诊断中的应用研究[D];郑州大学;2010年
8 郑宁;离散分数阶Fourier变换算法的仿真研究及FPGA实现[D];郑州大学;2010年
9 陶丘博;化学计量学在多组分分析同时测定中的应用[D];郑州大学;2010年
10 李会臣;基于时频分析的齿轮故障机理及诊断研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑建斌,张军,仲红波,刘辉,李关宾,陈立仁;小波变换与神经网络结合用于示波计时电位测定[J];北京大学学报(自然科学版);2001年02期
2 何建华,杨宗凯,王殊;基于混沌和神经网络的弱信号探测[J];电子学报;1998年10期
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4 蔡文生,任琴,邵学广,潘忠孝,张懋森;小波神经网络用于色谱数据的滤噪与压缩[J];分析试验室;1998年06期
5 蔡文生,于芳,邵学广,潘忠孝;基于小波神经网络的新型算法用于化学信号处理[J];高等学校化学学报;2000年06期
6 林雁飞;胡小钟;王鹏;李晶;赵晓亚;付晓芳;;气相色谱-质谱联用法测定维生素C泡腾片中的甜蜜素[J];光谱实验室;2006年02期
7 徐广通,袁洪福,陆婉珍;现代近红外光谱技术及应用进展[J];光谱学与光谱分析;2000年02期
8 任玉林,李伟,沈今明,任瑞雪,孙莹,李玫,张璐;近红外反射光谱法评价安乃近药物质量[J];光谱学与光谱分析;1997年03期
9 赵杰文;张海东;刘木华;;简化苹果糖度预测模型的近红外光谱预处理方法[J];光学学报;2006年01期
10 褚小立,袁洪福,陆婉珍;近红外分析中光谱预处理及波长选择方法进展与应用[J];化学进展;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张秀琦;基于小波变换的化学计量学方法及几种抗癌药物的电化学研究[D];西北大学;2001年
2 王艳斌;人工神经网络在近红外分析方法中的应用及深色油品的分析[D];石油化工科学研究院;2000年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王旭;粮食收购质量近红外快速测定技术研究[D];长春工业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘泉,戴冠中,张洪才,张磊;基于阈值决策的子波域去噪方法[J];电子学报;1998年01期
2 潘忠孝,邵学广,仲红波,刘卫,王洪,张懋森;小波变换用于高效液相色谱的基线校正[J];分析化学;1996年02期
3 陈洁,仲红波,潘忠孝,张懋森;小波变换在差分脉冲伏安法数据处理中的应用[J];分析化学;1996年09期
4 卢小泉,莫金垣;分析化学计量学中的新方法─—小波分析[J];分析化学;1996年09期
5 邵利民,唐兵,邵学广,赵贵文,刘善堂;小波变换用于高效液相色谱的噪声滤除[J];分析化学;1997年01期
6 陈洁,单军,张懋森;共聚物红外光谱的小波变换[J];分析化学;1997年02期
7 邵学广,孙培艳,蔡文生,张懋森;小波变换用于色谱重叠峰的解析[J];分析化学;1997年06期
8 刘伟,王永明,潘忠孝,周伟良,张懋森;小波神经网络用于钼和钨的同时测定[J];分析化学;1997年10期
9 郑建斌,仲红波,张红权,杨德玉,潘忠孝,张懋森,高鸿;小波变换用于二次微分交流示波计时电位信号中有用信息的提取[J];分析化学;1998年01期
10 闵顺耕,谢秀娟,周学秋,李力,严衍禄;近红外漫反射光谱的小波变换滤波[J];分析化学;1998年01期
【相似文献】
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1 秦侠,沈兰荪;一种新的小波滤波方法在化学谱图信号滤噪中的应用[J];分析化学;2002年07期
2 蔡文生,任琴,邵学广,潘忠孝,张懋森;小波神经网络用于色谱数据的滤噪与压缩[J];分析试验室;1998年06期
3 朱凤岗,朱雪田;分析化学信号在多尺度空间的滤噪[J];分析试验室;2003年05期
4 顾文良,张书玲,张红权,郑建斌;小波滤噪用于示波计时电位信号处理的研究[J];分析化学;1999年02期
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6 钱冬云,吴仁安,由业诚,郭明;毛细管气相色谱信号的小波滤噪[J];大连大学学报;2000年06期
7 应海松;李斐真;张建波;陈贺海;;小波变换和神经网络的X射线衍射波谱滤噪技术比较[J];冶金分析;2011年10期
8 刘辉,郑建斌,仲红波;小波模极大值滤噪法在示波计时电位信号处理中的应用[J];计算机与应用化学;2003年03期
9 荆双喜,铁占绪,张英琦;基于小波分析的机械故障诊断技术研究[J];煤炭学报;2000年S1期
10 欧建圣,闻朝中,秦岭;基于小波分析的旋转机械故障诊断系统实现方案[J];武汉工程职业技术学院学报;2005年03期
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1 赵旭生;;AE声发射监测煤与瓦斯突出的滤噪技术研究[A];中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2004年学术年会论文集[C];2004年
2 杜爱民;徐文耀;陈耿雄;;磁暴期间Pc5地磁脉动的小波分析[A];第十届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2003年
3 田延安;王建文;杨莉;;小波技术与神经网络在齿轮诊断中的应用[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年
4 陆费东;蒋爱平;;小波分析在控制中的应用及展望[A];第一届中国智能计算大会论文集[C];2007年
5 陆费东;蒋爱平;;小波分析在控制中的应用及展望[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
6 王德育;张玉民;韩枫;杨志猛;;宿州市暴雨日的变化特征分析[A];第26届中国气象学会年会气候变化分会场论文集[C];2009年
7 李玮;王汉杰;周红;;小波分析在气象图像压缩中的应用[A];第十三届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2001年
8 侯宏花;陈树越;郭保全;;基于小波分析的SARS胸片图象增强[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
9 徐小顺;张瑞建;;基于动态信号处理的煤粉浓度在线监测系统[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
10 徐小顺;张瑞建;;基于动态信号处理的煤粉浓度在线监测系统[A];全国冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报通讯员 阳雄 周振彦;李建平:我要让世界颤动一下[N];科技日报;2002年
2 阳雄;李建平:前沿课题敢“弄斧”[N];解放军报;2002年
3 柳月明;如何选购全自动洗衣机[N];云南科技报;2001年
4 ;随音乐舞动[N];计算机世界;2003年
5 朱新亚;UTP也能承载万兆[N];中国计算机报;2004年
6 evenfall;速度与视觉之娱[N];中国电脑教育报;2002年
7 记者 徐斌;重庆紧缺人才招聘会昨在香港举行[N];重庆日报;2005年
8 本报记者 李其碧;自我加压全力以赴拓市场[N];西南电力报;2009年
9 健康时报记者 王志胜;男人39岁开始易心梗[N];健康时报;2008年
10 姜丽丽;颤振试飞急先锋[N];中国航空报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 任宝生;碎屑岩储层建模方法研究[D];西南石油学院;2005年
2 刘育明;动态过程数据的多变量统计监控方法研究[D];浙江大学;2006年
3 陈柳;小波分析和神经网络应用于大气污染预测的研究[D];西安建筑科技大学;2006年
4 张征平;异步电动机早期故障检测的小波分析方法研究[D];华南理工大学;2002年
5 廖忠;小波网络及其在水轮机调节系统中的应用研究[D];河海大学;2005年
6 陈世国;数字核仪器系统中高斯成形滤波的设计与实现[D];四川大学;2005年
7 李登高;基于小波的多分辨率数字几何造型技术的研究[D];清华大学;2006年
8 佟伟民;股指期货交易中操纵行为识别方法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
9 何峰江;声反射成像测井仪器仿真及波形处理技术研究[D];石油大学(北京);2005年
10 张健;提高制浆蒸煮过程纸浆Kappa值软测量精度的研究[D];华南理工大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘辉;基于小波变换的化学信号处理方法研究[D];西北大学;2002年
2 蔡晖;小波分析在变压器微机保护中的应用[D];河海大学;2002年
3 张民;小波分析在汽轮机叶片振动信号处理中的应用[D];华北电力大学;2002年
4 朱忠奎;小波分析在变速箱齿轮故障诊断中的应用研究[D];合肥工业大学;2002年
5 杨晓艺;小波分析与隐马尔可夫模型在图像处理中的应用[D];河南大学;2003年
6 张易凡;基于小波分析与无监督分类的多源遥感图象信息融合[D];西北工业大学;2004年
7 罗忠亮;小波分析在医学超声图像去噪和增强中的应用[D];广西师范大学;2004年
8 徐凌;基于小波分析的网络业务的研究[D];天津大学;2003年
9 姜会亮;基于整数小波变换的静态图像压缩技术的研究及实现[D];扬州大学;2005年
10 王轶;基于数据挖掘的机车牵引变流器故障诊断[D];西南交通大学;2005年
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