[发明专利]一种基于FFT及数学形态法的信号去噪方法及装置

权利要求书

1.一种基于FFT及数学形态法的信号去噪方法，其特征是，包括以下过程：

S1，对信号采样序列进行FFT变换，获得频域值；

S2，根据频域值计算频谱集中区域的宽度，将此宽度作为截断长度；

S3，提取长度为截断长度的频域值进行FFT逆变换，获得新的信号序列；

S4，基于数学形态法对新的信号序列进行滤波，获得最终的信号序列；

步骤S2中，根据频域值计算频谱集中区域的宽度过程为：

根据频域值计算功率谱；

根据功率谱能量占比和设定的阀值之间数值关系，反推出信号频谱集中区域的宽度；

功率谱能量占比和设定的阀值之间数值关系如下：

式中，k为采样点序号，L为在频域内的截断长度，N为数据窗长度，F表示采样序列的FFT变换序列，THset为阈值设定值。

2.根据权利要求1所述的一种基于FFT及数学形态法的信号去噪方法，其特征是，基于数学形态法对新的信号序列进行滤波包括：

先对新的信号序列进行闭运算，再进行开运算，得到一个离散序列B，

之后再对新的信号序列先进行开运算，再进行闭运算，得到一个离散序列C，

最后对序列B和C做中值运算得到滤波后的最终信号序列。

3.一种基于FFT及数学形态法的信号去噪装置，包括FFT变换模块、截断长度计算模块、FFT逆变换模块、滤波模块；

FFT变换模块，对信号采样序列进行FFT变换，获得频域值；

截断长度计算模块，根据频域值计算频谱集中区域的宽度，将此宽度作为截断长度；

FFT逆变换模块，提取长度为截断长度的频域值进行FFT逆变换，获得新的信号序列；

滤波模块，基于数学形态法对新的信号序列进行滤波，获得最终的信号序列；

截断长度计算模块中，根据频域值计算频谱集中区域的宽度过程为：

根据频域值计算功率谱；

根据功率谱能量占比和设定的阀值之间数值关系，反推出信号频谱集中区域的宽度；

功率谱能量占比和设定的阀值之间数值关系如下：

式中，k为采样点序号，L为在频域内的截断长度，N为数据窗长度，F表示采样序列的FFT变换序列，THset为阈值设定值。

4.根据权利要求3所述的一种基于FFT及数学形态法的信号去噪装置，其特征是，滤波模块中，基于数学形态法对新的信号序列进行滤波包括：

先对新的信号序列进行闭运算，再进行开运算，得到一个离散序列B，

之后再对新的信号序列先进行开运算，再进行闭运算，得到一个离散序列C，

最后对序列B和C做中值运算得到滤波后的最终信号序列。