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
天天进步20152 分钟前
Python全栈项目--校园食堂点餐与推荐系统
开发语言·python
AI科技星2 分钟前
特征值与特征向量不是矩阵特殊解,是变换矩阵下不改变生长方向、仅缩放体量的固有主螺旋脉络 -《全域数学vs传统数学:人类文明进阶200讲》第73讲
人工智能·线性代数·矩阵·数据挖掘·回归·乖乖数学·全域数学
aaPIXa6224 分钟前
C++模板元编程:编译期计算Fibonacci数列
java·开发语言·c++
科技发布5 分钟前
可出具正规收录回执广告平台推荐,朝闻通合规投放满足企业审计需求
大数据·人工智能·科技·媒体
Promise微笑17 分钟前
激光清障仪市场与技术深度分析:基于原理、应用及厂家格局的综述
大数据·人工智能·物联网
eybk19 分钟前
写一个可以编制pdf文件的python程序
开发语言·python·pdf
大郭鹏宇19 分钟前
LangChain Model I/O 完全指南:从模型调用到多平台实战
人工智能
2601_9564141423 分钟前
AI生成的材质不够真实,该如何在平台内优化?V2Fun里的材质修正流程
人工智能·材质
没落英雄25 分钟前
5. 从零开始搭建一个 AI Agent —— 人机协作与中断恢复
前端·人工智能·架构
YFJ_mily28 分钟前
**Python 实战:写一个论文 PDF 投稿自检工具|附 IPAT 2026 智能光子学会议征稿信息
人工智能·python·pdf·量子计算·论文投稿·智能光子学