小波包去噪在暂态电能质量信号去噪中的应用
【摘 要】为了提高暂态电能质量检测的精度，就要求被检信号去噪效果达到最佳；本文通过对比小波去噪和小波包去噪的优劣性，以此选出效果较好的小波包去噪进行深层次筛选，包括对sym4小波包、sym8小波包、dB3小波包、dB5小波包去噪的效果比较，从而筛选出效果最好的sym5小波包去噪方法。该方法有效克服了小波去噪效果不佳而致使信号失真的缺点，应用范围也不仅仅局限在低频范围；除此之外，减少了去噪过程中信息损失，使信噪比和均方根误差等性能指标较之小波去噪有明显优化。
【关键词】暂态电能质量；电压；小波去噪；小波包去噪；信噪比；均方根误差
Wavelet packet denoising in the application of the transient power quality signal denoising GUO Zhong-hua XU Jing WEI Jing JI Zhi （1.School of Physics and Electronic Information Engineering， Yinchuan Ningxia 750021， China；
2.Ningxia University； Ningxia Key Laboratory of Intelligent Sensing for Desert Information， Yinchuan Ningxia 750021， China）
【Abstract】In order to improve the accuracy of transient power quality detection， requires that the effect of detected signal denoising is best； In this paper， by comparing the superiority-inferiority of wavelet denoising and wavelet packet denoising， wavelet packet denoising with better effect for deep filter， including the effect of sym4 wavelet packet， sym8 wavelet packet， dB3 wavelet packet and dB5 wavelet packet denoising，so as to screen out the best effect of sym5 wavelet packet denoising method. This method is effective to overcome the effect of wavelet denoising is not good and the shortcoming of the signal distortion， scope of application is not limited in the low frequency range. And reduced the loss of information， at the same time in the denoising of SNR and RSME performance index is obviously enhanced compared with the wavelet denoising.
【Key words】Transient power quality； Voltage； Wavelet denoising； Wavelet packet denoising； Signal-to-noise ratio； Root mean square error 0 引言
电能质量问题分为稳态电能质量问题和暂态电能质量问题两种，稳态电能质量的各种问题基本已经妥善解决，我们现在讨论、亟待解决的各类电能质量问题均指的是暂态电
能质量方面的问题，暂态电能质量问题主要是包括电压骤升、电压骤降、电压中断、电压暂态震荡与谐波等在内的一系列电压质量问题。如何能够快速准确的检测扰动发生的起止时刻是暂态电能质量检测的主要研究工作。我们都知道，在实际应用中，电压信号都是带有噪声干扰的，那么此时如果直接对含噪信号进行扰动检测和定位，必定会出现较大的误差，如何使电压信号噪声降低或消失，成了检测定位研究工作的首要任务。
信号去噪的方法有很多，包括傅里叶法、小波分析以及小波包分析，由于傅里叶变换反映的只是信号的整体特征，常用于平稳信号的分析，我们这里讨论的带扰动的电压信号均是暂态非平稳信号，所以在这里我们对此方法不予考虑。本文将采用小波分析和小波包分析对电能质量信号进行消噪，以期获得一种消噪效果最好的方法。 1 基本原理
1.1 带扰动电压信号模型
我们将日常的电压信号定义为一维含噪信号，日常噪声分为白噪声和黑噪声，且多以白噪声为主，故本文在电压信号中加入的也是高斯白噪声来进行实验仿真，其函数模型为： 其中f（t）为有用信号，e（t）为标准高斯白噪声，即e（t）=N（0，1）； 1.2 小波变换原理