基于双正交样条小波的管道漏磁信号的去噪和数据压缩技术.pdfVIP

维普资讯 第23卷第6期 沈 阳 3- 业 大 学 学 报 V01．23NO．6 Dec．200 1 2001年 12月 JoumalofShenyangUniversityofTechnoLogy — — 文章螭号：1000—1646(2001)06—0d-79—04 基于双正交样条小波的管道漏磁 信号的去噪和数据压缩技术 扬理践 ．冯海荛 沈‘阳工业大学 信息科学与工程学院，辽宁 沈陌 110023) 摘 要：存储大量的管道漏磁检测信号迫切需要有效的数据压缩技术 ．小渡变换具有良好的时额 局部化特性 ，根据管道漏磁无损检测中噪声信号的特性 ，应用具有线性相位的双正交样条小渡，对 蒲磁信号进行分解，有效地消除测量噪声 ，同时实现了数据压缩和特征提取 ．实验表明，该方法可 得到适度的压缩比和较高的信噪比，并能满足后续处理的需要 美 建 词：双正交样条小醺{多尺度分析；去噪 中田分类号：TIq911．72 文献标识码；A 管道漏磁信号的获取采用漏磁通法，即管道 交小渡基 ． 漏磁检测装置在管道中随油气一起移动，磁化油 (2)支撑集 ．为了得到有限长度的滤波器组 气管道壁，获得探头所在位置管道的漏磁通量 ． h()、 ()，避免滤波过程中的截断误差 ．要 反映了管道磨损的状态 ．数据采集中应用等距 求小渡基是紧支集的 ． 采样．对信号实施速度归一化后，磨损信号的分 (3)对称性 ．对称可使量化误差较小，对称 析可归结为信号的时频分析 ． 滤波器组具有线性相位特性，重柯时边缘部分失 油气管道一般都有几十甚至几百公里长，信 真较小 ，有利于复杂特性分析 ． 号的原始数据量庞大，需进行实时数据压缩 ．并 (4)正则性 ．正则性用来度量小渡函数的光 且现场的管道磨损信号受干扰的影响较大，数字 滑性，对最小量化误差起重要作用 ． 信号预处理和特征提取比较困难 ．采用编码压 (5)消失矩阶数 ．消失矩阶数很大时．精细 缩对信号的在线处理无益，且影响了测量的实时 尺度下的高频部分许多数据值小至可 以忽略 ． 性 ．本文应用离散双正交样条小渡滤波器组对 基于上述五种因素，并考虑到实现的实时 管道漏磁信号进行多尺度和多分辨率分解，根据 性，本文选用了离散二阶双正交样条小波 ，它是 噪声在不同尺度上所表现的不同特性进行消噪． 双正交的，紧支集的，对称的，具有线性相位 ，光 同时达到了数据压缩的 目的 ． 滑性较好，而且计算简单 ． 1．2 离散小波分解与重构算法的实现 1 小波分析的基本理论 从信号处理的角度，离散小波变换可以看作 是一个序列的多分辨率分解，小波是带通滤波 1．1 小波的选取 器 ．在二分情况下，小波实际上是一个倍频滤波 本文应用小波变换对信号进行多尺度和多 器 ．小波变换被描述为利用一组倍频程滤波器 分辨率分析，对小波基的选取主要考虑 以下几个 进行恒 口滤波．且同时在满足各 自的Nyquist采 因素：