基于DSP管道漏水检测去噪算法的研究—小波变换滤噪算法

论文摘要

自来水管道漏水问题在每一个国家都存在,它给国家的经济造成了巨大的损失。因此高效快速地找到漏水点对于节约水资源来说有着十分重要的意义。但是,噪声对自来水管道漏水定位检测的准确性带来了不小的影响。理论上说,在提取的进行相关运算的漏水信号是纯净的前提下,通过信号的相关运算可以准确的找到漏水点。在实际采集过程中,信号不可避免的夹杂着噪声,这些噪声包括检测仪器本生自带的,也包括背景噪声。小波分析是近年来发展起来的一种时频局域化分析方法,特别适用于像漏水信号这样的非平稳信号的分析。本文依据纯净信号和噪声在小波变换下具有不同特性的Lipschitz指数理论,阐述了小波消噪的原理并建立数学模型。在MATLAB仿真环境下验证了小波消噪算法的正确性,开发出相关的C程序,在TMS320C5416开发系统中进行了硬件实现,验证了算法的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 内容介绍
• 第二章 小波变换
• 2.1、基本概念
• 2.2 傅里叶分析和窗口傅里叶变换
• 2.2.1 Fourier级数
• 2.2.2 Fourier变换
• 2.2.3 窗口傅里叶变换
• 2.3 小波变换
• 2.3.1 连续小波变换
• 2.3.2 离散小波变换
• 2.3.2.1 离散小波逆变换
• 2.4 多分辨率分析与Mallat算法
• 2.4.1 尺度空间
• 2.4.2 小波空间
• 2.4.3 二尺度方程和滤波器组
• 第三章 小波阈值去噪的理论依据
• 第四章 小波阈值去噪算法
• 4.1、小波去噪算法在Matlab上的仿真实验结果
• 第五章 小波变换及去噪算法在DSP中的实现
• 5.1 DSP芯片的结构特点
• 5.2 基于DSP的小波滤噪算法的硬件实现
• 5.2.1 系统硬件结构总框图:
• 5.2.2 数模转换器TLV320AIC10
• 5.2.3 两片TLV320AIC10与TMS320C5416的接口设计
• 5.2.4 电源电路
• 5.3 基于DSP的小波滤噪的软件设计
• 5.3.1 软件编程语言
• 5.3.2 系统的初始化设计
• 5.3.2.1 TMS320VC5416寄存器的初始化设计
• 5.3.2.2 多通道缓冲串口（McBSP）的初始化
• 5.3.2.3 数模转换器TLV320AIC10的初始化
• 5.3.2.4 中断程序的设计
• 5.3.2.5 存储器的配置
• 5.4 程序仿真及结果讨论
• 5.4.1 程序仿真结果
• 第六章 小结
• 参考文献
• 附录1 硬件电路测试板
• 附录2 不同SNR的含噪信号虑噪前后的时域图和频谱图
• 致谢