自适应Laplace统计模型下的量子降噪算法
本文关键词: 降噪措施 概率统计 量子力学 参数估计 出处:《振动.测试与诊断》2014年05期 论文类型:期刊论文
【摘要】:受量子理论启发,提出自适应Laplace统计模型下的量子降噪算法,并将其成功应用于机械故障诊断。建立起带自适应参数的Laplace概率密度函数模型,提高统计模型的适用性;结合贝叶斯估计理论,推导出小波系数收缩函数;利用父-子代小波系数的相关性,提出量子叠加态信号与噪声出现概率,并推导出基于量子叠加态参数估计的方差公式,实现小波系数的非线性收缩。通过仿真试验和轴承故障诊断实例分别对此算法进行分析和验证,结果表明,该算法均具有良好的降噪效果,可以有效地对机械振动信号进行降噪。
[Abstract]:Inspired by quantum theory, a quantum denoising algorithm based on adaptive Laplace statistical model is proposed and successfully applied to mechanical fault diagnosis. A Laplace probability density function model with adaptive parameters is established to improve the applicability of the statistical model. Combined with Bayesian estimation theory, the shrinkage function of wavelet coefficients is derived, and the probability of occurrence of quantum superposition state signal and noise is proposed by using the correlation of parent and offspring wavelet coefficients, and the variance formula based on parameter estimation of quantum superposition state is derived. The nonlinear shrinkage of wavelet coefficients is realized. The algorithm is analyzed and verified by simulation experiments and bearing fault diagnosis examples. The results show that the algorithm has a good noise reduction effect. It can effectively reduce the noise of mechanical vibration signal.
【作者单位】: 军械工程学院七系;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51205405,51305454)
【分类号】:TH165.3;TN911.7
【参考文献】
相关期刊论文 前8条
1 付晓薇;丁明跃;周成平;蔡超;孙阳光;;基于量子概率统计的医学图像增强算法研究[J];电子学报;2010年07期
2 陈志新;徐金梧;杨德斌;;基于复小波块阈值的降噪方法及其在机械故障诊断中的应用[J];机械工程学报;2007年06期
3 张志刚;周晓军;宫燃;沈路;;小波域局部Laplace模型降噪算法及其在机械故障诊断中应用[J];机械工程学报;2009年09期
4 李盼池;宋考平;杨二龙;;基于量子门线路的量子神经网络模型及算法[J];控制与决策;2012年01期
5 张志刚;周晓军;杨富春;谢明祥;;基于小波系数相关性和局部拉普拉斯模型降噪方法[J];振动与冲击;2008年11期
6 苏文胜;王奉涛;朱泓;张志新;李宏坤;郭正刚;;双树复小波域隐Markov树模型降噪及在机械故障诊断中的应用[J];振动与冲击;2011年06期
7 严鹏;李乔;单德山;;斜拉桥健康监测信号改进小波相关降噪[J];振动.测试与诊断;2012年02期
8 周晓峰;杨世锡;甘春标;;一种旋转机械振动信号的盲源分离消噪方法[J];振动.测试与诊断;2012年05期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 付晓薇;丁明跃;蔡超;周成平;;基于量子衍生参数估计的医学超声图像去斑算法[J];电子学报;2011年04期
2 柳刚;李术才;薛翊国;单治钢;张霄;;基于小波变换的雷达低信噪比信号处理技术及应用研究[J];工程勘察;2009年09期
3 卫婷婷;纪峰;庞胜军;;图像增强算法新进展[J];宁夏师范学院学报;2012年06期
4 张海如;王国富;张法全;叶金才;;改进的随机共振和EMD混合模型用于转子早期故障检测[J];电机与控制学报;2014年02期
5 李正欣;张凤鸣;张晓丰;费文;;基于平稳小波变换的飞行数据去噪方法[J];计算机应用;2011年10期
6 陶顺兴;周晓军;张志刚;;基于复Morlet小波和系数相关的齿轮故障特征提取[J];机械科学与技术;2010年05期
7 张志刚;周晓军;宫燃;沈路;;小波域局部Laplace模型降噪算法及其在机械故障诊断中应用[J];机械工程学报;2009年09期
8 曹冲锋;杨世锡;杨将新;;基于白噪声统计特性的振动模式提取方法[J];机械工程学报;2010年03期
9 唐友福;刘树林;刘颖慧;姜锐红;;基于非线性复杂测度的往复压缩机故障诊断[J];机械工程学报;2012年03期
10 刘强;苏荣华;;基于小波熵的矿用齿轮箱振动信号相关去噪法[J];科技导报;2011年21期
相关博士学位论文 前10条
1 沈路;数学形态学在机械故障诊断中的应用研究[D];浙江大学;2010年
2 唐莺;基于脉冲漏磁检测机理的缺陷检测研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 金文;基于可拓性理论的设备故障诊断方法研究[D];沈阳工业大学;2008年
4 曹冲锋;基于EMD的机械振动分析与诊断方法研究[D];浙江大学;2009年
5 苏文胜;滚动轴承振动信号处理及特征提取方法研究[D];大连理工大学;2010年
6 张超;基于自适应振动信号处理的旋转机械故障诊断研究[D];西安电子科技大学;2012年
7 宋高峰;扭矩激励下多轮盘转子系统动力学特性研究[D];太原理工大学;2013年
8 孙自强;基于混沌分形理论的大型风电机械故障诊断研究[D];沈阳工业大学;2013年
9 张小波;基于维纳滤波的图像去噪算法研究[D];西安电子科技大学;2014年
10 解志杰;面向全寿命过程的低速斜齿轮故障诊断方法研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
相关硕士学位论文 前10条
1 汤晓峰;设备振动信号的HHT分析与应用研究[D];内蒙古科技大学;2010年
2 刘卜瑜;基于二次EEMD的WVD算法及在振动信号分析中的应用[D];燕山大学;2011年
3 刘立成;医学图像增强若干算法的改进研究[D];湖南大学;2012年
4 李骜;基于Retinex模型的图像增强算法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
5 张云;空间运动图像多尺度增强与超分辨率重建研究[D];北京邮电大学;2013年
6 闫岩;分数阶小波变换及其在图像去噪与增强中的应用研究[D];河北大学;2013年
7 徐道磊;基于X射线成像的铸件缺陷检测系统及噪声干扰去除[D];华南理工大学;2013年
8 刘迎;基于SVM风电机组齿轮箱故障诊断系统研究[D];华北电力大学;2013年
9 梁智;基于盲源分离的旋转机械故障特征提取方法研究[D];燕山大学;2013年
10 陈冬娣;基于小波变换与经验模态分解的电机转子振动信号处理方法的研究[D];南京师范大学;2013年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 谢可夫,罗安;量子启发数学形态学的研究[J];电子学报;2005年02期
2 李仲宁;罗志增;;基于小波变换的空域相关法在肌电信号中的应用[J];电子学报;2007年07期
3 易翔,王蔚然;基于小波域统计混合模型的图像降噪方法[J];电子与信息学报;2005年11期
4 解光军,范海秋,操礼程;一种量子神经计算网络模型[J];复旦学报(自然科学版);2004年05期
5 解光军;庄镇泉;;量子神经网络[J];计算机科学;2001年07期
6 侯建华;田金文;;基于贝叶斯最大后验估计的局部自适应小波去噪[J];计算机工程;2006年11期
7 周激流,吕航;一种基于新型遗传算法的图像自适应增强算法的研究[J];计算机学报;2001年09期
8 孙勇强;须文波;孙俊;;基于量子行为微粒群优化算法的图像增强方法[J];计算机应用;2008年01期
9 曾庆虎;邱静;刘冠军;张勇;;基于小波相关滤波法的滚动轴承早期故障诊断方法研究[J];机械科学与技术;2008年01期
10 徐金梧,吕勇,王海峰;局部投影算法及其在非线性时间序列分析中的应用[J];机械工程学报;2003年09期
相关硕士学位论文 前1条
1 周美玲;基于二进小波相关系数的比例萎缩图像去噪[D];曲阜师范大学;2007年
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 李顺初;;一类二阶偏微分方程的Laplace空间解的形式相似性(英文)[J];西华大学学报(自然科学版);2007年04期
2 张俊祖;冯复科;葛键;;线性系统的广义Laplace变换[J];长安大学学报(自然科学版);2008年05期
3 刘小运;;常p-Laplace系统在次p-次条件下周期解的存在性[J];中国民航飞行学院学报;2009年03期
4 张洁萍;李俊林;;关于Laplace变换及其性质的应用研究[J];太原科技大学学报;2011年03期
5 陈凯;;次p-线性p-Laplace系统周期解的存在性[J];桂林航天工业高等专科学校学报;2011年03期
6 任磊;段光爽;;不同维度下Laplace方程解的性质研究[J];重庆文理学院学报(自然科学版);2012年01期
7 徐美进;支路;任红杰;姚瑶;;一些由Laplace谱确定的图[J];辽宁工业大学学报(自然科学版);2012年06期
8 周铭;Laplace方法的推广[J];南昌水专学报;1996年01期
9 唐月红,陶诏灵;基于B-样条的Laplace积分算法研究(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronau;2001年01期
10 任淑青;刘辉昭;;一类p(x)-Laplace方程组径向解的存在性[J];河北工业大学学报;2008年02期
相关会议论文 前10条
1 姜玉山;;一类p(x)-Laplace方程解的存在性[A];数学·力学·物理学·高新技术研究进展——2006(11)卷——中国数学力学物理学高新技术交叉研究会第11届学术研讨会论文集[C];2006年
2 Guangsheng Chen;;The finite Yang-Laplace Transform in fractal space[A];第二届国际计算科学与工程国际学术研讨会论文集[C];2013年
3 Shi Jingchang;Yan Hong;;CUDA implementation of a Laplace solver[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
4 Huang Zaixing;;Generalized Young-Laplace equation based on Lagrangian field theory[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
5 裴敏艳;马尽文;;Laplace混合模型上基于BYY和谐学习的参数估计和自动模型选择[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
6 唐林俊;杨虎;;Laplace分布函数的性质及其在证券市场中的应用[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(上册)[C];2002年
7 吕皖丽;郭玉堂;罗斌;;基于Laplace图谱特征的图像内容认证[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 朱忠奎;王诗彬;王安柱;;基于Laplace小波相关滤波的轴承故障特征检测[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
9 汤银才;刘方方;;基于Laplace公式Weibull分布序加试验的Bayes分析[A];中国现场统计研究会第12届学术年会论文集[C];2005年
10 金伟新;肖田元;;基于特征谱的作战体系网络脆性研究[A];Proceedings of 14th Chinese Conference on System Simulation Technology & Application(CCSSTA’2012)[C];2012年
相关博士学位论文 前10条
1 刘芳;几类含无穷Laplace算子的非线性偏微分方程的解的适定性[D];南京理工大学;2013年
2 杨晓霞;几类(q,p)-Laplace常微分系统周期解的存在性与多重性[D];中南大学;2012年
3 Mohamed Abdulai Koroma;一类边界层方程的Laplace Adomian混合分解近似解[D];哈尔滨工业大学;2013年
4 张小玲;若干图的Laplace谱和距离谱[D];兰州大学;2009年
5 王维忠;若干图的拟Laplace能量、关联能量及Kirchhoff指标[D];兰州大学;2013年
6 宋慧娟;加权p-Laplace方程解的奇异性[D];吉林大学;2013年
7 胡华香;P-Laplace方程正解的性态研究[D];湖南师范大学;2010年
8 Sabir Widatalla;解非线性比例方程的迭代方法[D];哈尔滨工业大学;2013年
9 吴学凇;具有非线性边界条件的发展型p-Laplace方程(组)解的存在性和爆破性[D];吉林大学;2010年
10 王林峰;加权Laplace-Beltrami算子及相关问题研究[D];华东师范大学;2007年
相关硕士学位论文 前10条
1 杨芹;关于p(x)-Laplace方程的一些问题[D];吉林大学;2009年
2 王阳;含有P-Laplace的一类热方程整体解的存在性和解的爆破问题[D];华东师范大学;2004年
3 汪毅;图的谱整变化与Laplace整图[D];安徽大学;2007年
4 任淑青;一类p(x)-Laplace方程组正径向解的存在性[D];河北工业大学;2007年
5 陈颂;p(t)-Laplace方程周期解的存在性[D];河北工业大学;2011年
6 谢莹莹;Laplace方程的内边界识别问题[D];兰州大学;2012年
7 戴春江;有界域上的p(x)-Laplace问题解的存在性[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 郭欢;图的无符号Laplace最小特征值[D];安徽大学;2012年
9 张淑梅;常p-Laplace系统周期解的多重存在性[D];中南大学;2010年
10 赵晓颖;关于图的Laplace谱和图的邻接谱的研究[D];电子科技大学;2008年
,本文编号:1532005
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/1532005.html