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，其理論基礎是統計估計：認為真實信號對應的小波系數少但是絕對值大，而白噪聲對應的小波系數多但絕對值小。故而采取適當的閾值來去除絕對值較小的系數并保留或收縮絕對值較大的系數，再依此系數重構信號，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，許多研究優化和改進了傳統小波閾值方法，包括改進閾值函數[12]，結合其他分析方法[13]，引入優化算法[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。……