[发明专利]基于维纳滤波器的消噪算法

摘要

本发明涉及消除噪音计算方法领域，尤其涉及一种基于维纳滤波器的消噪算法。其建立利用剪切探头和热敏电阻获取的湍流信号、真实环境湍流信号和加速度振动信号的线性关系，将噪声信号λacc积分得到的速度信号λv，根据湍流信号S计算得出湍流流速u，由噪声信号和真实环境湍流信号的线性关系，即在振动处加速度和剪切流速频谱的叠加性，对u和λv进行卷积，将卷积得到的结果作为期望信号，同时将湍流流速u作为输入信号，依据维纳滤波的最小均方误差的原理，求得参数λ，根据参数λ，得到噪声最优估计λacc。本发明通过最小化观测得到的水流速信号和加速度积分的均方误差，对振动信号进行最优估计，并最后将其从水流速中消除，在一定程度上提高了湍流数据的精度。

主权项

基于维纳滤波器的消噪算法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立利用剪切探头和热敏电阻获取的湍流信号、真实环境湍流信号和加速度振动信号的线性关系式：S=S^+λacc]]>式中：—真实环境湍流信号；S—湍流信号，即通过包括噪声信号的剪切流速；λacc—噪声信号，其中剪切探头获取的加速度原始信号为acc，即由振动产生的振动信号，λ表示噪声估计参数；(2)根据频谱分析，将噪声信号λacc积分得到的速度信号λv，根据湍流信号S计算得出湍流流速u，由噪声信号和真实环境湍流信号的线性关系，即在振动处加速度和剪切流速频谱的叠加性，对u和λv进行卷积，将卷积得到的结果作为期望信号，同时将湍流流速u作为输入信号，依据维纳滤波的最小均方误差的原理，求得参数λ；(3)根据(2)中得到的参数λ，得到噪声最优估计λacc；其通过以下步骤得出1)由于湍流信号S和加速度原始信号acc的采样频率不同，对加速度原始信号进行扩频，保证两者的数据长度一致；2)应用基于维纳滤波的消噪算法对湍流信号S中的噪声信号进行消除；3)依据消澡后的湍流信号计算得到功率谱和湍流动能耗散率。