粒子群算法用于局部放電小波閾值去噪

李藍青，趙剛(上海交通大學 電氣工程系 電力傳輸與功率變換控制教育部重點實驗室，上海　200240)

0　引　言

在局放檢測技術中，脈沖電流法[1]、特高頻法[2-3]等方法得到了廣泛的關注和研究。為了提高局放檢測的靈敏度和精度，許多抗干擾電路[4]、數(shù)字降噪法[5-6]以及綜合抗干擾方法[7-9]得到了應用。

局放測量中的干擾按波形特征可分為連續(xù)周期性干擾、脈沖型干擾和白噪聲[10]。前兩種干擾可通過兩通道局放測量方法中同步實時采集來去除，但前提是擺脫信號中白噪聲的影響。小波閾值去噪可以有效去除局放信號中的白噪聲，其理論基礎是統(tǒng)計估計：認為真實信號對應的小波系數(shù)少但是絕對值大，而白噪聲對應的小波系數(shù)多但絕對值小。故而采取適當?shù)拈撝祦砣コ^對值較小的系數(shù)并保留或收縮絕對值較大的系數(shù)，再依此系數(shù)重構信號，達到去除白噪聲的目的。Donoho提出了軟閾值法和硬閾值法[11]，并給出了一種計算閾值的方法。

近年來，許多研究優(yōu)化和改進了傳統(tǒng)小波閾值方法，包括改進閾值函數(shù)[12]，結合其他分析方法[13]，引入優(yōu)化算法[14]等，并在圖像處理等領域取得了很大進展[15-16]。

本文提出了一種基于粒子群算法的小波閾值去噪方法，使用該算法確定最優(yōu)閾值來達到局放信號去噪的目的。

1　小波閾值去噪法

設X=[x1,x2,…,xN]為含噪信號的觀測值時間序列，對任一xi有：

xi=si+ei,i=1,2,…,N

(1)

(2)

均方誤差的確是去噪的目標，但是，在實際信號去噪中，原始信號一般是無法預知的，即s未知，所以均方誤差并不能作為閾值選取的準則。……