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通信工程2018年01期

两种小波熵的变形信号突变点检测能力比较分析
张胜伟1,张华荣2,何冬晓1,马克波1
(1. 日照市海洋与渔业研究所,山东 日照 276826;2. 山东水利职业学院,山东 日照 276826)

摘  要:变形监测过程受多种因素的影响,变形信号在不同尺度下表现出不同的特征。结合小波分析多尺度特点和信息熵对信息复杂性的表征能力,将多分辨率分析后得到的小波系数和小波能量加窗处理,实现小波时间熵和小波能量熵测度。构造变形信号,对两种小波熵的参数选取,突变点探测能力,抗噪声能力分别进行比较和分析,并将两种小波熵应用于GPS 连续运行站变形监测数据突变点检测。经试验分析,小波时间熵适用于频带成分简单的弱突变信息的探测;而对于复杂的,强噪声背景下的突变点检测,运用小波能量熵有更好的效果。


关键词:变形信号;小波时间熵;小波能量熵;突变点检测



中图分类号:TN911.6       文献标识码:A       文章编号:2096-4706(2018)01-0074-04


Comparison and Analysis of Mutation Point Detection Ability of Two Wavelets Entropy

ZHANG Shengwei1,ZHANG Huarong2,HE Dongxiao1,MA Kebo1

(1.Rizhao Oceanic and Fisheries Research Institute,Rizhao 276826,China;2.Shandong Water Conservancy Polytechnic College,Rizhao 276826,China)

Abstract:The deformation monitoring process is influenced by many factors, and the deformation signals show different characteristics at different scales. Combined with the multi-scale characteristics of wavelet analysis and the ability of information entropy to information complexity,the wavelet coefficients and wavelet energy window processing of multi-resolution analysis are applied to realize wavelet time entropy and wavelet energy entropy measurement. To construct the deformation signal,we compare and analyze the two kinds of wavelet entropy's parameter selection,the detection ability of the sudden change point and the anti noise ability,and apply the two kinds of wavelet entropy to the detection of abrupt change points in the deformation monitoring data of GPS continuous operation station. The experimental analysis shows that the wavelet time entropy is suitable for detecting the weak mutation information with simple components,while for the complex and strong noise background,the wavelet energy entropy has better effect.

Keywords:deformation signal;wavelet time entropy;wavelet energy entropy;detection of mutation point


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作者简介::张胜伟(1985.07 -),汉族,山东郓城人,中级 工程师,硕士研究生。研究方向:大地测量学与测量工程;张华荣 (1987.08 -),汉族,山东齐河人,助工,硕士研究生。研究方 向:大地测量学与测量工程;何冬晓(1980.12 -),汉族,山东 临沂人,中级工程师,硕士研究生。研究方向:自然地理;马克波 (1976.05 -),汉族,山东日照人,中级工程师,本科,学士, 研究方向:水产养殖。