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
集成显卡3 小时前
Rust实战七 |基于带 colored 颜色文字控制台的批量文件删除工具
开发语言·后端·rust
马***4113 小时前
适配成人英语学习痛点,打造落地性强的学习辅助方式
人工智能·学习
夜焱辰4 小时前
浏览器端 Agent 的文件版本管理:不用 Git,基于 OPFS + SQLite 自己造了一个
前端·人工智能
Ricky05534 小时前
CTRL-WORLD:一种用于机器人操控的可控生成世界模型(中美2025年联合研究)
人工智能·机器人·世界模型
jeffer_liu4 小时前
Spring AI 生产级实战:工具调用
java·人工智能·后端·spring·ai编程
阿乔外贸日记4 小时前
2026尼日利亚五项清关政策更新,拉高能源装备进口综合成本
大数据·人工智能·搜索引擎·智能手机·云计算·能源
比昨天多敲两行4 小时前
linux 线程概念与控制
java·开发语言·jvm
huaweichenai4 小时前
php 根据每个类型的抽签范围实现抽签功能
开发语言·php
8Qi84 小时前
LeetCode 75:颜色分类(荷兰国旗问题)—— Java 题解 ✅
java·算法·leetcode·指针·排序
民乐团扒谱机4 小时前
【AI笔记】短时纯音时长对音高感知偏移效应研究综述
人工智能·笔记