小波变换在液氮制冷式露点自动检测中的应用

　　4　主要算法的实现及实验结果

　　对于拐点的求取,首先由式(6)可获得WTaf(t),又可求得|WTaf(t)|的极大值,得f(t)的极值点,并确定曲线f(t)的拐点,同时,用Lipschits指数α来验算获取的极值,将信号在极值点t0处的Lipschits指数α与阈值α1比较,若α>α1,则认为信号在t0处发生了突变,α1的理论值为0[4]。在实际运用中,为补偿因软件运算过程中的误差,根据实验,取Lipschits指数α=-0·05,当a=2j,(j=3),取Δt为0·05 s,N=512时,经八次迭代,即可获得图3所示平滑逼近曲线及拐点值(t0,u0)。u0经换算可求得露点测量值。实验结果数据如表1所示。表2为传统方法所得露点值。其中

　　5　结束语

　　由于传统的数学处理方法虽然抑制了噪声,同时却极大地增宽了特征结构,因此存在计算值偏离真值的可能性,而小波变换方法除能很好地抑制干扰外,还尽可能多地保留原始信号的目标特征,从而可得到重复性及准确度更好的曲线和露点值,这点可由表1和表2的比较看出,其中用小波变换所得露点值的标准偏差小于0·1℃,测量平均值和示值的偏差在±0·5℃之内。另外,表中低湿的测量值准确度低于高湿,是由于整个测量系统本身的干燥程度造成的,即习惯上称之为本底值误差。露点温度越低,本底值引起的误差必然越明显,但由于整个试验的重复性提高,使这些微小偏差可通过经验值进行补偿。值得注意的是测量次数在表1中取三次就足够了,而表2中须取七次,可见利用小波变换实现露点检测可大量减少液氮消耗。综上所述,将先进的小波变换技术用于液氮制冷式露点仪的测量中,对于提高露点的测量精度起到了重要的作用。

　　参考文献

　　[1]　孙迎.对提高液氮制冷式露点仪检测准确度的研究[A].第五届全国湿度与水分学术交流会论文集. 94温度、水分、气体[C].呼尔浩特:内蒙古大学出版社,1994,88.

　　[2]　张如洲.微型计算机数据采集及处理[M].北京:北京工业学院出版社,1987.

　　[3]　崔锦泰.小波分析导论[M].西安:西安交通大学出版社,1995.

　　[4]　秦前清,杨宗凯.实用小波分析[M].西安:西安电子科技大学出版社,1994.

　　[5]　Mallat S, Huang W L. Singularity detection and processing with wavelets[J].IEEE Trans on InformationTheory, 1992,38(2):617.

　　[6]　Mallat S, Zhong S. Characterization of signals from multiscale edges[J].IEEE Trans on Pattern Analysisand Machine Intelligence,1992, 14(7):710.

　　[7]　Mallat S. Zero-crossings of a wavelet transform[J].IEEE Trans on Information Theory, 1991,37(4):1019.

　　[8]　Oivierrioul S, Martin V. Wavelets and signal processing[J].IEEE Magzine, 1991,16(4):14.