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
饼干哥哥5 分钟前
保姆级教程:用Image2 + Seedance2.0 做长视频,以品牌广告为例
人工智能
米小虾38 分钟前
Agent Skill 规范与 Skill-Creator 核心思想
人工智能·agent
ZhengEnCi1 小时前
09e-斯坦福CS336作业四:大规模语言模型训练数据收集与处理
人工智能
oil欧哟1 小时前
Codex 最佳实践(超级长文):先搞懂 AI,再用好 AI
前端·人工智能·后端
甲维斯1 小时前
日本发布比肩Fable5的模型?Fugu Ultra初探!
人工智能·ai编程
雪隐1 小时前
个人电脑玩AI-04让5060 Ti给你打工——本地FLUX.2 Klein 的 AI 图片生成
人工智能·后端
腾讯云开发者2 小时前
腾讯云TVP走进香港数码港,解码AI出海新范式
人工智能
用户47949283569152 小时前
又当又立: Anthropic 这篇安全白皮书,为什么让人恶心
人工智能
Darling噜啦啦2 小时前
AI Loop 自迭代循环实战:让 AI 自动写文案直到完美——从 Prompt 工程到 Loop 工程
人工智能
vanuan2 小时前
MCP协议实战(Python版):让AI直接查你的数据库
人工智能