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基于小波包的变形信息提取

冯清玲  
【摘要】: 变形(Deformation)是一种自然现象,它是指变形体在各种影响因素的作用下,其形状、大小及位置在时空域中的变化。变形体的变形过大时有可能造成一定的危害。因此需要对变形体进行变形监测,了解变形体的变形情况。在对变形体进行变形观测时,由于主观因素及各种客观因素的影响,变形监测得到的数据中常含有很多噪声及其他扰动,因此需要依靠一定的处理方法来消除它们的影响,获得真实的变形数据。 小波包理论是90年代初发展起来的一种信号处理方法,是小波理论的推广。它提供了一种更为精细的分析方法,可以对数据进行全频域分析,因此在信号处理和图像处理领域得到了广泛应用。本文把变形数据看成一种信号,将小波包方法应用到变形信号处理中,内容如下: (1)论述了变形分析的研究意义、研究现状及本文的内容。 (2)论述了小波包分析理论、算法实现及其在信号处理中的应用。 (3)探讨了小波包理论在变形数据消噪方面的应用。分析了小波包消噪的基本理论和消噪模型,在原有小波包阈值消噪模型的基础上,提出了一种改进的阈值消噪方法,通过仿真信号和变形信号实验分析,验证了阈值的可行性,消噪效果良好。 (4)探讨了小波包在变形信息提取方面的应用。针对变形数据受多种干扰因素影响这一特点,利用谱分析方法得到了变形数据含有的主要频率特征。利用小波包方法对变形数据进行了全频域分解,提取了主要频率信号所在的频段。通过对信号周期及振幅等特征分析,提取出了变形体的变形信息。通过实例验证,效果较好。


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