前言:
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有小伙伴看了我那篇滤波的文章后,问我如何进行信号去噪,今天来给大家分享一下信号去噪入门知识。
实际上,信号去噪的入门基本上就是熟练的使用各种滤波器。
通常,我们通过采集卡来采集所需要的振动、声音、电流或者其他各种形式的信号时,由于采集卡或者传感器的固有噪声影响,会不可避免的采集到噪声。
当我们想采集的信号比较微弱时,这些噪声的影响就会对原有信号造成很大的干扰,让我们无法有效提取信号的特征。
这个时候,信号去噪就是必须的了。
一般的,采集卡或者传感器的固有噪声,我们可以认为是均匀白噪声或者高斯噪声,这两个术语可以自行搜索理解,此处不赘述。
那么这两种噪声特点是什么呢?就是他们几乎是全频率分布的。
这就给我们一个很好的启示:如果我们知道目标信号的频率大概范围,那么我们可以设计一个特定的滤波器,只提取目标频率附近的信号,这样其他频率的信号就被全部抑制了,附加在其他频率中的噪声也被一并滤除了。
这时,可能有人注意到,我们提取的目标频率附近的信号不是也有噪声吗?
是的,不错。
但是,我们通过滤波器消除了大部分的噪声,这个时候保留的噪声通常已经很微弱了,原始信号的特征已经可以很明显的看出来了。
下面,我们通过一个示例才更好的理解。
首先,我们在一个5Hz频率的正弦信号上叠加一个标准差为1的高斯白噪声。
Labview程序框图和产生的信号是这样的。
我们可以看到这个信号噪声基本上把原始信号的特征给覆盖了。
下面我们进行一个低通滤波,选取截止频率为10Hz。因为我们的目标频率是在5Hz。低通截止频率需要大于目标频率。
滤波器选项在这里。
点击滤波器,我们如下图设置。阶数按照需求设置,没有固定值。
然后可以看原始信号与滤波后信号对比图,可以看到噪声被很好的抑制了。
这是关于信号去噪比较简单常用的一个低通滤波示例。
信号去噪领域还有更多的知识,比如小波去噪、EMD分解去噪、陷波器等等。
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标签: #音频信号去噪研究方法有哪些 #emd去噪程序