全垫升气垫船运动仿真滤波研究：中值滤波与小波变换结合方法

"基于中值滤波的全垫升气垫船运动仿真参数滤波方法研究" 本文主要探讨的是在船舶与海洋工程领域，特别是全垫升气垫船运动参数的滤波技术。全垫升气垫船是一种特殊的船舶类型，其在运动过程中会受到各种环境因素的影响，如海浪、风力等，导致运动参数数据中混杂大量噪声。为了提高运动参数的准确性和可靠性，研究者们需要采取有效的滤波方法来去除这些噪声。 文中提出了一种结合中值滤波和Daubechies小波变换的滤波策略。中值滤波是一种非线性滤波方法，特别适用于消除脉冲噪声，即在数据中突然出现的大值或小值。这种滤波器通过用信号序列中的中值替换异常值，可以有效地去除尖峰噪声，而不改变信号的整体趋势。 接着，经过中值滤波预处理后的数据再进行Daubechies小波变换。Daubechies小波是一种具有较窄支持和可调形状的小波函数，尤其适合处理带限信号和消除高斯噪声。小波变换通过多分辨分析，能够对信号进行时频局部化分析，从而更好地识别和分离信号与噪声。 在实际应用中，作者通过对比分析证明了该方法相对于单一使用Daubechies小波变换或传统的FIR滤波器在去噪效果上的优越性。结合中值滤波，不仅可以更精确地分离信号和噪声，还能显著提高信噪比。此外，这种方法还降低了FIR滤波器所需的阶次，减少了群延迟，这对于实时滤波至关重要，因为更短的延迟意味着更好的实时性能和响应速度。 关键词涉及到的核心技术包括：中值滤波，用于预处理和去除脉冲噪声；小波变换，尤其是Daubechies小波，用于进一步的信号去噪；多分辨分析，这是小波变换的基础，允许在不同分辨率下分析信号；信噪比，是衡量滤波效果的关键指标；以及去噪，整个研究的核心目标。 这项研究为全垫升气垫船的运动参数滤波提供了新的思路，通过结合中值滤波和Daubechies小波变换，不仅提高了滤波精度，也优化了实时滤波的性能，对于提升全垫升气垫船的控制与导航系统性能具有重要意义。