一种非凸全变差正则化的信号降噪方法(以模拟信号和轴承振动信号为例,MATLAB)

以旋转机械振动信号为例,由于旋转机械运行中背景噪声较强,振动信号需要进行降噪处理。常用的小波阈值降噪会在信号的不连续处产生虚假的波峰和伪吉布森震荡,而奇异值分解SVD去噪容易产生虚假分量,全变差去噪则不会出现这样的情况,因此采用全变差降噪以达到更好的效果。全变差降噪的问题作为一个L1正则化问题,可以通过优化极小化方法进行求解,可以有效地去除振动信号中的强背景噪声,较好地体现出冲击的故障特征。

鉴于此,采用一种非凸全变差正则化的信号降噪方法对模拟信号和轴承振动信号进行验证,运行环境为MATLAB 2018A。

复制代码
clear


y = load('blocks_noisy.txt');   % load data
sigma = 0.5;


x_clean = load('blocks.txt');   % load data


N = length(y);
n = 1:N;


figure(1)
clf
plot(n, y, 'color', 'black', 'linewidth', 1)
title('Noisy signal');
ax = [0 length(y) -3 6];
axis(ax)
复制代码
clc;clear all
%轴承2_2,采样频率25600Hz,外圈故障特征频率因子3.083,转速2250/60Hz,外圈故障特征频率115.6125
%x1 = xlsread('Bearing2_2/161.xlsx');%重度故障
x1 = xlsread('Bearing2_2/60.xlsx');%早期故障
x1 =x1(:,1);x1=x1(1:10240*2)
x1 = x1-mean(x1);
fs = 25600;
N = length(x1);
t = 0:1/fs:(N-1)/fs;
figure
[pEnvInner, fEnvInner, xEnvInner, tEnvInner] = envspectrum(x1, fs);plot(fEnvInner, pEnvInner)
xlim([0 500]);ncomb = 20;helperPlotCombs(ncomb,115.6125);xlabel('Frequency(Hz)');ylabel('Ampitude')


y = x1;   %data
sigma = 0.5;
% x_clean = load('blocks.txt');   % load data
N = length(y);
n = 1:N;

完整代码可通过知乎学术咨询获得:
https://www.zhihu.com/consult/people/792359672131756032?isMe=1

擅长领域:现代信号处理,机器学习,深度学习,数字孪生,时间序列分析,设备缺陷检测、设备异常检测、设备智能故障诊断与健康管理PHM等。

相关推荐
007php00719 分钟前
PHP与Java项目在服务器上的对接准备与过程
java·服务器·开发语言·分布式·面试·职场和发展·php
我家大宝最可爱24 分钟前
强化学习基础-拒绝采样
人工智能·算法·机器学习
YuTaoShao1 小时前
【LeetCode 每日一题】面试题 17.12. BiNode
算法·leetcode·深度优先
Evand J1 小时前
【MATLAB程序,一维非线性EKF与RTS】MATLAB,用于一维的位移与速度滤波和RTS平滑/高精度定位,带滤波前后的误差对比
开发语言·matlab·卡尔曼滤波·rts平滑·正向滤波
刘大猫.1 小时前
XNMS项目-拓扑图展示
java·人工智能·算法·拓扑·拓扑图·节点树·xnms
夏鹏今天学习了吗3 小时前
【LeetCode热题100(95/100)】寻找重复数
算法·leetcode·职场和发展
火云洞红孩儿6 小时前
告别界面孤岛:PyMe如何用一站式流程重塑Python GUI开发?
开发语言·python
TTGGGFF6 小时前
控制系统建模仿真(四):线性控制系统的数学模型
人工智能·算法
UXbot7 小时前
UI设计工具推荐合集
前端·人工智能·ui
kicikng7 小时前
智能体来了(西南总部)实战指南:AI调度官与AI Agent指挥官的Prompt核心逻辑
人工智能·prompt·多智能体系统