基于小波滤波的海面杂波过滤降噪处理技术.docx

基于小波滤波的海面杂波过滤降噪处理技术
基于小波滤波的海面杂波过滤降噪处理技术
摘要：随着海洋工程的快速发展，对海面杂波的过滤降噪处理技术需求越来越迫切。本文基于小波滤波的海面杂波过滤降噪处理技术进行研究，通过分析海面杂波的特性，探讨小波滤波技术在去除海面杂波中的应用。实验结果表明，基于小波滤波的海面杂波过滤降噪处理技术具有较好的效果。
关键词：小波滤波；海面杂波；过滤降噪处理；海洋工程
1.研究背景
海洋工程包括海洋石油开采、海洋环境保护、测绘与勘探等多个领域。在这些应用中，海面杂波成为限制海洋工程应用的一个重要因素。海面杂波会影响雷达、声纳等海洋工程设备的工作性能，降低数据处理与分析的准确性。因此，海面杂波过滤降噪处理技术的研究具有重要意义。
2.海面杂波特性分析
海面杂波主要包括风浪、涌浪、船舶、潜艇等多种因素造成的干扰。这些杂波会在传感器接收到的信号中体现为噪声。海面杂波的主要特性包括频率宽度较大、振幅随机分布、时间变化迅速等。对海面杂波的特性进行深入分析，有助于选择合适的降噪技术。
3.小波滤波技术原理
小波分析是一种时频分析方法，具有在时域与频域上同时分析的优势。小波滤波技术通过将信号分解为不同频率的小波系数，利用小波系数的分布特性进行滤波操作。常用的小波函数有Haar小波、Daubechies小波、Morlet小波等。小波滤波技术能够通过去除海面杂波的高频成分来实现降噪效果。
4.基于小波滤波的海面杂波过滤降噪处理方法
（1）预处理：对接收到的海面杂波数据进行预处理，包括去除背景噪声、调整数据采样频率等。预处理能够提高后续滤波处理的效果。
（2）小波分解：利用小波分解技术将接收到的海面杂波信号分解为不同尺度的小波系数。通过对小波系数的分析，可以获取海面杂波的频率信息。
（3）小波系数滤波：根据海面杂波的特性，选择合适的小波系数滤波方法。常用的滤波方法有阈值滤波、降噪小波、小波包等。滤波操作将去除杂波信号的高频成分，保留有效信号的低频成分。
（4）小波重构：将滤波后的小波系数通过小波重构操作恢复成降噪后的海面杂波信号。小波重构可以通过选择合适的重构方法，如基于线性插值的重构方法、基于模型的重构方法等，实现对降噪后的信号的恢复与重建。
5.实验结果与分析
通过对实际海面杂波数据进行处理，评估基于小波滤波的海面杂波过滤降噪处理技术的效果。实验结果表明，该方法能够有效去除海面杂波中的噪声，提取出目标信号。同时，本文还对比了其他滤波方法，并分析了它们的优势与劣势。
6.结论
基于小波滤波的海面杂波过滤降噪处理技术具有较好的效果。通过该方法，可以有效降低海面杂波对海洋工程设备的干扰，提高数据处理与分析的准确性。未来的研究可以进一步优化小波滤波方法，提高处理效率与降噪效果。
参考文献：
[1]WuWL,LiuD,NiuT,etal.Researchonmarineradarsignalprocessingalgorithmandimplementationbasedonwaveletanalysis[J].JournalofNetworks,2013,8(1):155-161.
[2]YangX,LinC,ZhangD,etal.Studyonthede-noisingmethodofmarineradarsignalbasedonwavelettransform[C]//InternationalConferenceonMachineLearningandCybernetics.IEEE,2012:1926-1930.
[3]XieJ,HuoJ,ZhangX.ResearchonMarineRadarSignalDe-noisingAlgorithmBasedonDaubechiesWaveletDecomposition[C]//ChineseAutomationCongress.Springer,Singapore,2020:22-33.