[发明专利]一种基于改进小波阈值和相关检测的直流电能信号去噪方法

权利要求书

1.一种基于改进小波阈值和相关检测的直流电能信号去噪方法，其特征在于，方法包括以下步骤：

步骤1,使用固定的频率对直流电压、电流信号进行采样，获得电能信号的原始采样数据x(t)，并选择采用小波基函数对采样信号进行j层正交小波分解，得到信号在第j层分别代表低频和高频信息的近似系数和细节系数

步骤2，对小波分解后各层的细节系数设置阈值，阈值均采用局部固定阈值的计算方法，其计算公式为

式中，σ为噪声的标准方差，通过估计；为含噪信号第j层第k个小波变换后的细节系数，k的取值范围0～N-1，N为各层小波系数序列的长度，median{·}为小波系数序列中位数；

步骤3，使用改进阈值函数对各层细节系数进行量化处理，降低噪声信号对有用信号的影响，从而获得有用信号的近似估计，新的阈值函数表达式为

式中，为经过阈值处理后的小波系数；λ为阈值；m、n为调节因子，取值均为大于0的实数；sgn(·)为符号函数；

步骤4，对步骤1中分解得到的每层近似系数进行自相关运算，自相关运算的公式为

式中，为含噪信号第j层第k个小波变换后的近似系数，τ为延时序号，为含噪信号第j层第k-τ个小波变换后的近似系数；

根据自相关函数峰值出现的时间间隔获得近似系数的周期特征，求得每层系数对应的周期信息；

步骤5，根据步骤4检测出的周期信息，对小波系数中各点所对应的周期进行均值滤波，周期均值滤波的公式为

式中，为周期均值滤波处理后的小波系数，β为权重因子，取值介于0和1之间；w(k)为滤波前的小波系数序列；T为小波系数序列中的周期个数；t表示周期序号；M为每个周期包含的系数个数；为k对M求余后的值，为第k个小波系数对应第t个周期的系数；

步骤6，对重构后的小波系数进行小波逆变换，得到去噪后的信号。