[发明专利]基于PCA和EMD的传感器网络感知信息去噪处理方法

权利要求书

1.一种基于PCA和EMD的传感器网络感知信息去噪处理方法，其特征在于：

对感知信号x(t)进行EMD分解，将x(t)分解为K个表征时间尺度的IMF分量imf_k(t)和余项r_K，其中k＝1,2,...,K；

利用“3σ法则”，提取imf₁中的信号细节信息 

计算 所含噪声的能量W[1]，再根据W[1]计算imf_k(t)中所含噪声的能量W[k]，其中k≥2；

对imf_k(t)进行PCA分解，并根据imf_k(t)中所含噪声能量的比例，选择合适个数的前H个主分量 进行重构去噪，得到去噪后的信号细节信息 

累加全部去噪后的信号细节信息 (1≤k≤K)和余项r_K，得到去噪后的信号 

2.根据权利要求1所述基于PCA和EMD的传感器网络感知信息去噪处理方法，其特征在于所述感知信号x(t)通过下式进行EMD分解：

其中imf_k＝y_k+n_k，y_k表示没被污染的原始信号，n_k表示所含噪声，且 

3.根据权利要求2所述基于PCA和EMD的传感器网络感知信息去噪处理方法，其特征在于利用“3σ法则”，所述 通过下式提取：

式中，1≤i≤M，M为imf₁的长度，噪声方差 HH表示imf₁的高频子带小波系数。

4.根据权利要求3所述基于PCA和EMD的传感器网络感知信息去噪 处理方法，其特征在于所述 所含噪声的能量W[1]通过下式计算：

。

5.根据权利要求4所述基于PCA和EMD的传感器网络感知信息去噪处理方法，其特征在于所述imf_k(t)中所含噪声的能量W[k]通过下式计算：

式中，γ＝0.719，ρ＝2.01。

6.根据权利要求1~5任一项所述基于PCA和EMD的传感器网络感知信息去噪处理方法，其特征在于所述H按照以下方法进行取值：如果存在β使得以下不等式成立，则令H＝β,

其中，N为PCA分解后的主分量个数，λ_i为第i个主分量p_i对应的特征值； 为 的能量， 为 的期望；imf_k去噪后的值 其中 u_i为特征值λ_i对应的特征向量。