收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

小波分析在光谱数据去噪处理中的应用

李晓飞  
【摘要】: 噪声滤除是光谱数据处理中的重要环节,现今采用的各种常规处理方法如平滑,傅立叶分析等虽能取得一定的效果,但是在灵敏度,精度和速率等方面都还存在着许多不足之处。小波分析由于能够同时在时域和频域内进行信号分析,所以它能够有效地实现对信号的去噪。阈值的选择是小波去噪的一个重要问题,采用同一种小波对同一个信号进行去噪处理的时候,阈值的选择直接关系到去噪效果的优劣。如果阈值选择太小,那么有一部分的噪声小波系数将不能被置零,从而在去噪后的信号中保留了部分噪声信息,使去噪的效果变差。如果阈值选择过大,则会将一部分有用信号当作噪声滤除,使得去噪后的信号丢失信息。因此,在去噪的过程中如何有效地选取阈值,使得噪声被去除的同时尽可能地保存有用信号,是一个值得研究的问题。 本文在总结前人有关小波分析处理光谱数据的工作基础上,充分发挥小波分析的多种优良特性,结合matlab,vc++编程软件,在近红外光谱去噪方面,进行了一些研究和探讨,并编写了小波分析的c++语言源程序代码。全文主要内容如下: 第1章为绪论,介绍了本课题的研究目的和所作的主要研究工作,最后介绍了本课题的研究工具。 第2章为小波分析基础理论部分。通过和傅立叶分析的比较,从数学原理上阐明了小波分析的时频局域化特点和时频窗口的自适应特性。由于在实际计算机处理数据时,处理的都是离散数据,连续小波都必须加以离散化,所以着重介绍了离散和正交小波分析的概念和原理,然后从多分辨分析方面介绍了离散小波分析。 第3章对小波去噪的方法进行了研究。首先介绍了光谱中存在的各种噪声特性和常用的噪声滤除方法,然后利用小波分析时频局部化奇异性分析原理,研究了信号峰和噪声峰在峰顶附近的奇异性特征,提出利用小波分析奇异性分析识别同频噪声的方法。其次提出了几种常用的阈值选择方法,并在仿真信号实验中对小波去噪进行了初步探索。 第4章小波去噪在近红外光谱分析数据处理中的应用,包括定量牛奶成分的近红外光谱和定量人血清中葡萄糖含量的短波近红外光谱。第一个实验测量了38个巴氏杀菌牛奶样品的近红外光谱,利用小波包分析技术对光谱信号进行了去噪处理,滤波后重构光谱信号,采用可变窗宽窗口移动偏最小二乘法(CSMWPLS)对脂肪、蛋白质及乳糖成分含量分别建立预测模型,由相关系数和预测均方根误差(RMSEP)等对预测模型的精确度进行了评价。其中脂肪,蛋白质,乳糖的预测均方根误差分别为0.0327,0.0239,0.0631mg/L。将该结果和采用传统的光谱去噪预处理后用可变窗宽窗口移动偏最小二乘法(CSMWPLS)建模的结果进行了比较。第二个实验测量了14名志愿者18个血清样品的短波近红外光谱,利用小波分析技术对光谱信号进行了去噪处理,以血糖仪测定的血糖浓度为参考标准,采用间隔偏最小二乘法(iPLS)在700~1060nm短波近红外波段建立葡萄糖浓度预测模型。预测模型的相关系数为0.9654,均方根预测误差为0.2435mmol/L。然后和采用传统的傅立叶分析去噪的方法进行了比较。上述两个实验的结果表明:小波包分析和小波分析预处理数据的方法比传统的傅立叶分析去噪方法更能有效地扣除噪声干扰,使模型具有更强的抗干扰能力和更高的预测精度。 第5章小波分析去噪软件的编制。采用VC++6.0编译环境,编制了一维信号的小波分析去噪程序。阈值设定采用小波系数加权重的方法。小波分析的源代码在光谱分析软件中将有实际应用的价值。 第6章对本文的工作进行了总结,并对小波去噪的理论研究和小波去噪在实际应用中存在的问题进行了讨论和展望。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王延平;梅雁诚;梅林;;图像的小波锥分解及其矢量量化[J];武汉大学学报(自然科学版);1993年06期
2 张定会;基于小波分析的故障诊断[J];上海理工大学学报;2000年02期
3 刘文霞,孙凤英,王德江;机械设备故障诊断理论及相关技术的研究[J];交通科技与经济;2001年03期
4 张广莹,邓正隆;小波分析在系统辨识中的应用[J];电机与控制学报;2002年01期
5 张德宝,廖学兵,谢正喜,朱绍文;小波分析在火控电视跟踪器图像处理中的应用[J];火力与指挥控制;2002年S1期
6 钱宇,李秀喜,江燕斌,黄启明;化工过程集成型智能故障诊断系统研究与开发[J];华南理工大学学报(自然科学版);2002年11期
7 周凤星;程耕国;;冲击信息提取与故障诊断[J];电子测量技术;2003年05期
8 康维新;彭喜元;;桩基小波特征的研究[J];电子测量与仪器学报;2005年05期
9 孙丽卿;张国峰;王行仁;;无人机仿真训练系统[J];计算机仿真;2006年02期
10 封筠;王彦芳;王小平;侯义斌;;小波分析在基于内容的图像检索技术中的应用[J];微计算机信息;2006年13期
11 李敏;武小红;成立;;小波多分辨分析基波检测法[J];微计算机信息;2006年22期
12 朱春明;;基于小波分析和RBF神经网络的电梯乘客识别系统[J];计算机测量与控制;2006年07期
13 岳泉;王金海;郑羽;张诚;张波;;基于小波分析的医学彩色内窥镜图像增强[J];天津工业大学学报;2006年04期
14 李捷;候秀红;韩志杰;;基于卡尔曼滤波和小波的网络流量预测算法研究[J];电子与信息学报;2007年03期
15 徐一帆;祁欣;;小波分析在管道螺纹缺陷超声波检测中的应用[J];电子测量技术;2007年04期
16 徐晔;;基于小波分析的重频分选算法探讨[J];舰船电子对抗;2007年02期
17 赵婷婷;苑惠娟;邹纯宏;;基于小波分析的阈值去噪改进算法[J];国外电子测量技术;2007年03期
18 郭敦陶;李尚增;;一种将LSB算法思想应用于小波域的信息隐藏算法[J];科技信息(学术研究);2007年17期
19 李明喜;吴鸿霞;;基于小波变换和中值滤波的图像去噪方法研究[J];黄石理工学院学报;2007年03期
20 曾致远;陈少辉;王乘;鄢铁平;;基于均方能量的退化图像融合研究[J];水电能源科学;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 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
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];全国冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
10 仲崇霞;杨廷高;;综合脉冲星时算法的小波分析与维纳滤波方法[A];2005年全国时间频率学术交流会文集[C];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 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
2 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
3 王茜;心脏泵血功能储备测量仪的研究[D];重庆大学;2005年
4 马强;小波分析与图像处理系统的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
5 成敬周;模糊理论在超高压线路保护中应用的研究[D];华北电力大学(河北);2005年
6 李永进;基于小波分析的故障诊断系统的研究与实现[D];武汉科技大学;2005年
7 汪汇兵;基于小波分析的空间数据在线式多尺度表达[D];武汉大学;2004年
8 张飞;心电信号检测算法研究[D];中南大学;2005年
9 朱少辉;探地雷达在高等级公路质量检测中的应用研究[D];吉林大学;2006年
10 黄嘉;针对主减速器质量评价的振动信号分析技术研究[D];电子科技大学;2006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 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
4 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
5 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
6 姜丽丽;颤振试飞急先锋[N];中国航空报;2005年
7 本报记者 陈建强;学科建设:南开“211工程”的龙头[N];光明日报;2001年
8 本报记者 罗利;走大众化品牌的道路[N];计算机世界;2002年
9 本报记者 李兰;太阳黑子周期[N];科技日报;2002年
10 姜蓉;产权式商铺:“到口肥肉”缘何变成“烫手山芋”[N];中国经营报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978