改进小波阈值去噪方法提高FBG传感信号精度

"该论文主要探讨了改进的小波阈值去噪方法在处理光纤布拉格光栅(FBG)传感信号中的应用，以提高波长漂移测量的精度。作者分析了传统阈值选取和阈值函数的局限性，提出了一种新的阈值选择策略和阈值函数。同时，文中还介绍了如何合理选择小波基和分解尺度以优化小波去噪效果。通过对传统软硬阈值方法的比较，实验证明了所提出方法能提升信噪比(SNR)2~4dB，与文献中其他方法相比，SNR提高了1.5dB，从而更好地满足了FBG中心波长精确解调的需求。" 光纤布拉格光栅(FBG)是光纤通信和传感领域的重要组件，其工作原理基于光的布拉格反射，能够对温度、压力等物理量进行敏感响应。然而，FBG传感器信号往往受到噪声干扰，导致波长漂移的测量不准确。传统的阈值去噪方法在处理这些信号时可能存在过度平滑或保留噪声的问题。 论文中提出的改进阈值选取策略旨在解决这些问题。传统的阈值方法通常采用固定阈值或基于信号统计特性的阈值，但这种方法可能无法适应FBG信号的复杂变化。因此，作者构建了一个新的阈值函数，该函数能够更好地适应信号的不同部分，减少噪声的同时保留信号细节。 此外，小波分析在信号去噪中具有优势，因为它可以提供多分辨率分析。论文中介绍的确定小波基和分解尺度的方法旨在最大化去噪效果。小波基的选择应考虑信号的特性，例如傅立叶谱的形状和信号的瞬态特性。分解尺度则决定了信号在不同频率成分上的细化程度，合理选择可以更有效地分离信号和噪声。 通过数值仿真和实际实验，论文对比了新方法与传统软硬阈值法以及文献中其他方法的效果。结果显示，新方法显著提高了信噪比，这意味着在FBG传感系统中，中心波长的解调精度得到了显著提升，这对于监测和分析各种环境和结构参数至关重要。 这篇论文提供了一种改进的小波阈值去噪技术，对于提高FBG传感器数据的处理质量和可靠性有重要价值，尤其在需要高精度测量的应用中。这一研究为光纤传感领域的信号处理提供了新的思路，有助于推动相关技术的发展。