超聲導波實時斷軌檢測的去噪算法.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、由于我國鐵路發(fā)展迅速,高速的客運列車、重載化的貨運列車,所以對鐵路的安全系數及軌道的無損完整性要求也隨之增加,對保障鐵路安全運輸的所有環(huán)節(jié)都更加的重視。為了響應國家的號召,實時斷軌檢測的要求在鋼軌安全檢測中早已被提出。對鋼軌進行安全檢測,對有可能造成危險事故的鐵路隱患進行及時修復和更換,可以有效避免重大鐵路事故的發(fā)生。但是,在鐵路這樣一個復雜的自然環(huán)境中,噪聲信號卻是一個無法避免的問題,由于噪聲信號的干擾,能夠造成各種我們無法想象的影響

2、。尤其在斷軌檢測中,因為噪聲的干擾使我們檢測到的斷軌位置有了相應誤差時,其造成的影響就不單單是幾個數字那么簡單了,它也許會威脅著我們的財產及生命安全。
  本研究對超聲導波實時斷軌檢測中涉及的去噪算法進行了探討,目的是為了更準確地判斷斷軌情況以及更精確地定位斷軌位置。由于該系統(tǒng)中超聲波信號是一種非線性非平穩(wěn)微弱信號,極易受到噪聲的干擾,使得對斷軌判斷不準確定位不精確。為了避免上述情況的發(fā)生,本文從傳統(tǒng)軟硬閾值函數的優(yōu)點中,提煉了兩

3、種新的閾值函數,利用這種新的閾值函數創(chuàng)造了一個新的小波閾值函數去噪算法,以及提出小波包多閾值去噪SMS法與兩種新閾值函數結合的去噪方法。經過MATLAB仿真發(fā)現,對比小波變換后利用軟閾值函數去噪法,經兩種新閾值函數方法去噪后的信號信噪比提高11%-22%,均方誤差降低21%-29%;對比小波變換后利用硬閾值函數去噪法,經兩種新閾值函數方法去噪后的信號信噪比提高11%-29%,均方誤差降低21%-30%左右,并且經兩種新閾值函數方法去噪后

4、的信號幅值更接近原始信號幅值。由于小波去噪有其相應的缺點,針對其缺點又提出了小波包多閾值去噪。經驗證發(fā)現新閾值函數不僅在小波閾值去噪中有明顯優(yōu)勢,而且在小波包多閾值去噪中各參數也有一個較為顯著地優(yōu)化。判斷軌道損傷位置時,最重要的參數就是回波時間,本文利用希爾伯特變換求出信號包絡,找到信號的峰值,便得到了回波時間。采用MATLAB對該系統(tǒng)中涉及的算法進行建模仿真,并對實際環(huán)境中采集的信號進行驗證??梢园l(fā)現,超聲導波實時斷軌檢測的去噪算法使

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