双树复小波变换和奇异值分解降噪法在天然气管道音波信号中的应用

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• 作者：郭军伟梁伟张来斌
• 会议时间：2015-05-01
• 关键词：天然气管道 ; 泄漏检测 ; 音波信号 ; 双树复小波变换理论 ; 奇异值分解降噪法
• 作者单位：中国石油大学(北京)机械与储运工程学院 北京,102249
• 母体文献：第八届石油天然气管道安全国际会议暨第八届天然气管道技术研讨会论文集
• 会议名称：第八届石油天然气管道安全国际会议暨第八届天然气管道技术研讨会
• 会议地点：北京
• 主办单位：北京石油学会
• 语种：chi
• 分类号：TN9;TP3

摘要

音波检测是天然气管道泄漏检测的有效方法,然而采集到的音波信号总是伴随着大量噪声,导致泄漏信号的提取十分困难.针对该问题提出了基于双树复小波和奇异值分解的联合降噪方法.首先利用双树复小波将音波信号分解为几个不同频段的近似系数和细节系数,对每层的细节系数进行奇异值分解,将其中的信号特征成分和噪声分解到不同的正交子空间中,在子空间中选取集成信号特征成分的奇异值矢量进行重构,剔除噪声部分产生的小波系数,最后利用小波重构实现降噪.利用仿真模拟信号和实验泄漏信号进行测试,该方法与小波阈值消噪法相比,能够在强噪声背景下有效地提取音波泄漏信号,信噪比更高.