专利汇可以提供一种基于ICEEMDAN与ICA联合去噪的超声信号测量方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于声学计量领域,涉及超声场测量 数据处理 设计,尤其是一种基于ICEEMDAN与ICA联合去噪的超声 信号 测量方法,包括以下步骤:S1、对利用 水 听器 收集到的信号进行采集;S2、利用ICEEMDAN对超声信号进行分解,得到若干模态函数IMF;S3、计算出超声信号的IMF分量与原含噪声信号的互相关系数,根据计算得到的相关系数去除相关系数高之后的分量,将剩余分量构建为虚拟噪声通道信号;S4、将虚拟噪声通道信号与原始采集到的超声信号作为ICA的输入;S5、利用FastICA提取噪声与有用信息并分离,最终得到去噪后的 超 声波 信号。,下面是一种基于ICEEMDAN与ICA联合去噪的超声信号测量方法专利的具体信息内容。
1.一种基于ICEEMDAN与ICA联合去噪的超声信号测量方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、对利用水听器收集到的信号进行采集;
S2、利用ICEEMDAN对超声信号进行分解,得到若干模态函数IMF;
S3、计算出超声信号的IMF分量与原含噪声信号的互相关系数,根据计算得到的相关系数去除相关系数高之后的分量,将剩余分量构建为虚拟噪声通道信号;
S4、将虚拟噪声通道信号与原始采集到的超声信号作为ICA的输入;
S5、利用FastICA提取噪声与有用信息并分离,最终得到去噪后的超声波信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于ICEEMDAN与ICA联合去噪的超声信号测量方法,其特征在于:所述步骤S2中,包括如下步骤:
S21、将EMD分解得到的第k个模态分量定义为Ek(·),信号的局部均值设为M(·);把添加给原始信号x,E1(x)=x-M(x);
i (i) i
S22、构造Xi=x+α0E1(w),其中w 为第i个添加的白噪声,α0为噪声的标准差,计算出X的局部均值M(x(i)),得到第一个残差分量r1=
S23、计算第一模态分量IMF1的值:
S24、计算第一模态分量IMF2值: 其中r2=
S25、根据以下公式计算第k个模态分解IMFk的值:
rk=
以上将得到获得一系列按频率从高到低的固有模态分量,我们将得到各个模态分量与原始信号的相关系数相关系数中第一个极小值点所对应的模态分量的后一个点作为分界分量,将分量前的IMF作为信号构建噪声通道。
3.根据权利要求1所述的一种基于ICEEMDAN与ICA联合去噪的超声信号测量方法,其特征在于:所述步骤S5中,在ICA中,常用的算法为FastICA,包括如下步骤:
S51、中心化观测信号,使其均值变为0,随后白化,得到标准化的数据Z(t);
S52、确定独立成分的个数N以及收敛阈值ε;
S53、定义分离矩阵W=[w1,w2...wm]T,并初始化wi使得分离矩阵的模为1;
S514、更新分离矩阵,使得
其中g(y)=tanh(y)
S55、正交化矩阵W使得
S56、判断矩阵W是否收敛,如果1-min{|(diagW(k+1)T)W(k)|}<ε,则W即为所求分离矩阵,若不满足条件,重复步骤S53-S56;
S57、根据Y=WX求得独立分量。
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