当信号发生扰动时,其 WPT(xn)的绝对值会远大于白噪声信号,因此可以通过设置阈值λ来实现噪声与扰动信号的分离。如果| (W x PT n ′ > λ) |,则认为是扰动信号分量,保留;如果| (W x PT n ′ < λ) |,则认为是噪声信号,不保留。 λ 的合理设置是信噪分离的关键 。
小波包除噪算法中阈值λ 的设置可以借鉴小波除噪的阈值设置算法。有文献给出了一种小波除噪的阈值选取算法,有较好的除噪效果, 介绍如下:令叠加了噪声的信号在尺度 n 的小波变换系数为 Cn,并假设
H1: C1=C2=…=CN
H2: C1=C2=…=Cn≠Cn 1≠…=CN-1=CN
假设 H1 正确,则小波变换就表示这是不含有扰动的检测信号,即只包含有平稳信号或噪声。另一方面,假设 H2 正确,则扰动有可能发生在 n 1的位置 。
小波变换阈值λ 的设置步骤如下:( 1)验证假设的 H1;( 2) H1 不成立,而 H2 成立,除去绝对值最大的小波变换系数,令 N=N-1 重新回到第( 1)步。否则,进行第( 3)步。( 3) H1 成立,绝对值最大的小波变换系数就设置为阈值λ ;( 4)用阈值λ 处理原来的小波变换系数。为验证假设的 H1,利用 Brownian 桥式经验公式得到一个序列 B(n/N) 。
如果把上述算法中的小波变换系数 Cn 用小波包变换系数 C[m n]( m 为小波包分解层数, n 为小波包分解的结点位置)来替代,就得到了小波包除噪的阈值选取算法。由于小波变换系数和小波包变换系数的分布不完全一样,这样直接得到的小波包阈值选取算法除噪效果不理想,因此,需要对算法进行改进 。