基于改进压缩感知的局部放电信号压缩与去噪

摘要

局部放电信号在监测过程中产生海量传感数据，导致通信成本巨大，且易受噪声干扰影响。为此提出了一种改进压缩感知的局放信号压缩与去噪方法。该方法以压缩感知理论为核心，将现场信号压缩采集后传输至终端稀疏重构，同时滤除噪声。提出一种谱分解和共轭梯度优化的观测矩阵设计方法，构造更加严格满足RIP条件的确定性观测矩阵代替高斯矩阵，提高了方法的鲁棒性。为增强稀疏字典的泛化能力，提取局放脉冲的本质特征训练字典，使得字典原子与现场多样化的局放脉冲相匹配。在重构算法中，设定内外双残差比阈值的迭代终止条件，实现了重构算法对局放脉冲识别和重构精度的独立控制，提升了算法在高压缩率下的性能表现。实验结果表明，本文方法不仅能以很高的压缩率实现局放信号的压缩测量，还能在重构时准确滤除噪声，具备广阔的应用前景。

关键词

局部放电 / 压缩感知 / 观测矩阵优化 / 迁移稀疏字典 / 双残差比阈值

基金资助

国家重点研发计划项目(2021YFB1600203)