YU Rong,DU Mu-yun,DU Jiu-san.Research on Wavelet Denosining Method of Atmospheric Electric Field Instrument Data[J].Journal of Chengdu University of Information Technology,2016,(02):175-179.
大气电场仪资料的小波去噪研究
- Title:
- Research on Wavelet Denosining Method of Atmospheric Electric Field Instrument Data
- 文章编号:
- 2096-1618(2016)02-0175-05
- Keywords:
- data processing; atmospheric electric field instrument; wavelet de-noising; simulated signal; decomposition order
- 分类号:
- TN911.7
- 文献标志码:
- A
- 摘要:
- 大气电场仪作为目前唯一针对云内电荷量进行不间断监测的系统,在雷电的监测和预警方面发挥着重要作用。以双指数衰减脉冲信号上叠加高斯白噪声来仿真大气电场信号,并计算去噪前后仿真信号与实测大气电场信号的均方误差,对比分析不同小波函数、阈值分析方法和小波分解层数的去噪效果。由分析结果可以发现,选用db5或sym5小波,并结合rigrsure阈值分析法的去噪效果较好,并且可自适应确定最优小波分解层数。
- Abstract:
- The atmospheric electric field instrument plays an important role in the quantity of electric charge in the monitoring and early warning of lightning, as the only for the clouduninterrupted monitoring system. In this paper, based on the double exponential-decay pulse signal superposition of Gaussian white-noise to simulate the transient electric field signal, and calculate the mean square error of simulation and measured signals before and after de-noising, the de-noising effects with different wavelet functions, threshold analysis methods and decomposition orders are compared. It is concluded that the de-noising effect of db5 or sym5 wavelet with the rigrsure or minimaxi threshold analysis method is good, and the optimal wavelet decomposition order can be adaptive to determine.
参考文献/References:
[1] 黄小彦, 王学良, 李慧. 2000～2006年湖北省雷电灾害时空分布特征分析[J]. 暴雨灾害, 2008, 27(1): 73-77.
[2] 孟青,吕伟涛,姚雯,等.地面电场资料在雷电预警技术中的应用[J].气象,2005,31(9):30-33.
[3] 肖正华, 惠世德, 肖庆复, 等. 倒置式大气平均电场仪[J]. 高原气象, 1994, 13(1): 106-112.
[4] 支风梅, 施丹平, 陈飞. 大气电场资料在雷电预报预警中的应用[C]. 第28届中国气象学会年会S13雷电物理、监测预警和防护分会场, 2011.
[5] 许小峰. 雷电灾害与监测预报[J]. 气象, 2004, 30(12): 17-21.
[6] 李鹏, 郑毅, 张义军. 闪电瞬态电场信号波形去噪方法[J]. 强激光与粒子束, 2007, 19(12): 2055-2059.
[7] 李振亚, 肖稳安, 张其林, 等. 小波分析在雷击大气电场波形去噪中的应用[J]. 气象科学, 2014, 34(3): 282-287.
[8] 杨种山. 小波分析及其在瞬态信号波至点检测与去噪中的应用[D]. 西安:西安电子科技大学, 2000.
[9] 余英林, 谢胜利, 蔡汉添, 等. 信号处理新方法导论[M]. 北京:清华大学出版社, 2004.
[10] 张贤达. 现代信号处理:第二版[M]. 北京:清华大学出版社, 2002.
[11] 杜牧云, 刘黎平, 胡志群, 等. 双线偏振雷达差分传播相移的小波滤波初探[J]. 暴雨灾害, 2012, 31(3): 248-254.
[12] Wik M W. Double exponential pulse models for comparison of lightning, nuclear and electrostatic dischargespectral[C]//Proc of 6th Int Symp Tech Exhibition on Electromagnetic Compatibility.1985:169.
[13] 刘彬, 戴桂平. 基于白化检验和3σ准则的小波阈值去噪算法[J]. 传感技术学报, 2005, 18(3): 473-476.
[14] 蔡铁,朱杰. 小波阈值降噪算法中最优分解层数的自适应选择[J]. 控制与决策, 2006, 21(2): 217-220.
[15] 杜文辽, 朱茹敏, 李彦明. 小波滤波分解层数的自适应确定方法[J]. 光电子·激光, 2010, 21(9): 1408-1411.
备注/Memo
收稿日期:2016-03-02 基金项目:湖北省雷电灾害防御科研专项资助项目(FL-Z-201401); 湖北省防雷中心自立资助项目(FL-N-2013013)