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
ting94520004 小时前
Humalike X Hermes 深度技术剖析:单指令注入群聊社交智能的底层架构、算法与跨 IM 平台实现
人工智能·算法·架构
Data_Journal4 小时前
用于网页抓取的 Node-unblocker
大数据·开发语言·数据库·python·scrapy
吴声子夜歌4 小时前
Java面试——算法
java·算法·面试
涤生大数据4 小时前
一次“没有运行日志”的DolphinScheduler任务失败排查
大数据·数据库·人工智能·状态模式
东风破_4 小时前
Vibe Coding 上头之后,我开始用 SDD 给 AI 编程加一张“施工图”
人工智能·程序员
豆角焖肉4 小时前
SSM 聚合项目搭建:多 Maven 模块项目
开发语言·python·pycharm
Frank_refuel4 小时前
【C++八股】面向对象
开发语言·c++
h_a_o777oah4 小时前
【图论】Tarjan 缩点:解决有向图中环的问题
c++·算法·图论·acm·强连通分量·缩点·tarjan
Tisfy4 小时前
LeetCode 1386.安排电影院座位:哈希表+位运算
算法·leetcode·散列表·题解·哈希表
weixin_403810134 小时前
AI智能体写安卓自动化脚本教程:Cursor/Trae+CLI 实战,自然语言生成代码
android·人工智能·自动化·跨境电商·安卓自动化脚本·多账户运营