主权项 |
一种基于小波分析的绝缘子污闪泄漏电流信号稀疏表示方法,其特征是所述方法包括:步骤1:选择稀疏基并计算原始泄漏电流信号的稀疏度;步骤2:构造高斯随机矩阵Φ,并计算测量向量y和传感矩阵Θ;步骤3:利用测量向量y和传感矩阵Θ重构原始泄漏电流信号;所述步骤2包括:步骤21:根据原始泄漏电流信号的稀疏度K计算测量数M;M为距离Klog(N/K)最近的正整数,采用如下公式计算:<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>M</mi><mo>=</mo><mo>{</mo><mtable><mtr><mtd><mrow><mo>[</mo><mi>K</mi><mi>l</mi><mi>o</mi><mi>g</mi><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>/</mo><mi>K</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo><mo>,</mo></mrow></mtd><mtd><mrow><mi>K</mi><mi>l</mi><mi>o</mi><mi>g</mi><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>/</mo><mi>K</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>[</mo><mi>K</mi><mi>l</mi><mi>o</mi><mi>g</mi><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>/</mo><mi>K</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo><mo>≤</mo><mn>0.5</mn></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mo>[</mo><mi>K</mi><mi>l</mi><mi>o</mi><mi>g</mi><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>/</mo><mi>K</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>,</mo></mrow></mtd><mtd><mrow><mi>K</mi><mi>l</mi><mi>o</mi><mi>g</mi><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>/</mo><mi>K</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>[</mo><mi>K</mi><mi>l</mi><mi>o</mi><mi>g</mi><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>/</mo><mi>K</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo><mo>></mo><mn>0.5</mn></mrow></mtd></mtr></mtable></mrow>]]></math><img file="FDA0000821746880000011.GIF" wi="1207" he="143" /></maths>其中,[Klog(N/K)]是Klog(N/K)的取整运算,即当Klog(N/K)比其取整结果大0.5时,说明Klog(N/K)距离[Klog(N/K)]+1更近;反之,说明Klog(N/K)距离[Klog(N/K)]更近;步骤22:构造阶数为M×N的高斯随机矩阵Φ,且高斯随机矩阵Φ与稀疏基矩阵Ψ不相关;步骤23:根据公式y=Φf计算测量向量y;其中,f为原始泄漏电流信号;步骤24:根据公式Θ=ΦΨ计算传感矩阵Θ;其中,Ψ为稀疏基矩阵;所述步骤3包括:步骤31:分别设定冗余向量初始值γ<sub>0</sub>、索引集合初始值Λ<sub>0</sub>和初始迭代次数t;其中,冗余向量初始值γ<sub>0</sub>=y;索引集合初始值Λ<sub>0</sub>为空集;初始迭代次数t=0;步骤32:根据公式<img file="FDA0000821746880000021.GIF" wi="337" he="110" />计算索引值δ<sub>t</sub>,并令Λ<sub>t</sub>=Λ<sub>t‑1</sub>∪{δ<sub>t</sub>};其中,u<sub>j</sub>为相关系数且u<sub>j</sub>=|<γ<sub>t</sub>,θ<sub>j</sub>>|;θ<sub>j</sub>为传感矩阵Θ的第j列列向量;N为原始泄露电流信号的长度;步骤33:根据公式<img file="FDA0000821746880000022.GIF" wi="441" he="94" />计算使残差y‑Θx<sub>i</sub>最小时的信号估计值<img file="FDA0000821746880000023.GIF" wi="85" he="69" />其中,x<sub>i</sub>为<img file="FDA0000821746880000024.GIF" wi="142" he="64" />时的原始泄露电流信号;步骤34:根据公式<img file="FDA0000821746880000025.GIF" wi="241" he="70" />计算第t次迭代的冗余向量γ<sub>t</sub>;步骤35:判断t<2×K是否成立,如果t<2×K,则令t=t+1,返回步骤32;否则,执行步骤36;步骤36:将<img file="FDA0000821746880000026.GIF" wi="41" he="55" />和小波稀疏变换正交矩阵<img file="FDA0000821746880000027.GIF" wi="42" he="58" />的逆矩阵<img file="FDA0000821746880000028.GIF" wi="51" he="61" />做逆小波变换得到重构的时域信号<img file="FDA0000821746880000029.GIF" wi="79" he="77" /> |