[发明专利]一种基于奇异值分解中值法的瓦斯浓度数据降噪方法

摘要

本发明公开了一种基于奇异值分解中值法的瓦斯浓度数据降噪方法，属于信号处理技术领域，包括如下步骤导入含噪瓦斯浓度数据X；检测含噪瓦斯浓度数据中是否含有单个异常数据和缺失数据，若有则使用移动平均线法处理单个异常数据，使用三次指数平滑法处理缺失数据，若没有则无需处理；对含噪瓦斯浓度数据构造Hankel矩阵；对Hankel矩阵进行奇异值分解(Singular Value Decomposition，简称svd)变换；基于奇异值中值滤波策略选出有效奇异值；svd逆变换重建Hankel矩阵，得到降噪后的瓦斯浓度数据。本发明提出的瓦斯信号降噪方法，通过实测瓦斯信号进行了降噪实验，结果表明该方法具有较好的降噪性能，能有效提高瓦斯信号分析精度。

主权项

一种基于奇异值分解中值法的瓦斯浓度数据降噪方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：导入含噪瓦斯浓度监测数据{Xt,t＝1,2,…,N}；步骤2：检测含噪瓦斯浓度数据中是否含有单个异常数据和缺失数据；若含有单个异常数据和缺失数据，则通过移动平均线法处理单个异常数据，通过三次指数平滑法处理缺失数据；若不含有单个异常数据和缺失数据，则无需处理；步骤3：将步骤2中的瓦斯浓度数据构造成Hankel矩阵并进行svd变换；步骤4：基于奇异值中值滤波策略选出有效奇异值，选取λ1,λ2,…,λr/2作为有效奇异值；步骤5：通过svd逆变换、重建Hankel矩阵并进行信号重构，得到降噪后的信号。