时频多分辨率分析方法在金属腐蚀电化学测量中的应用
金属腐蚀研究在船舶、海洋工程、石油钻井平台、钢筋混凝土结构物等方面具有重要的意义。研究金属腐蚀很重要的一个工作是测定金属的腐蚀速度。随着电子工业的发展，基于电化学原理的腐蚀测量技术发展迅速。恒电量技术就是采用先进的电子技术，将已知量的电荷作为激励信号，．在极短的时间内对所研究的腐蚀体系进行扰动，而后记录极化电位随时间的衰减曲线，经过分析处理得到多个电化学参数的一种测量技术。
在恒电量激励条件下，极化电位暂态响应是一种时变非平稳的微弱信号，计算机采集的信号中常包含多种干扰信号，噪声的干扰对信号的检测和恒电量数据处理的精度影响很大，因此控制和抑制噪声是十分重要的。本文报道了利用小波分析和EMD分解两种时频多分辨率分析方法对恒电量瞬态响应进行的滤波处理。
本课题首先研究恒电量激励条件下的瞬态响应以及其频谱分析，求得由恒电量瞬态响应转换至恒电量频谱的理论公式。研究不同的等效电路在理想情况下的恒电量瞬态响应。然后使用小波变换的阈值法对恒电量瞬态响应进行滤波处理。通过对小波变换后的系数进行切削、阈值处理、缩小幅度范围等方法，可以实现有用信号和噪声的分离。同时对于小波分解层数和阈值准则的选择进行了进一步的讨论和比较。本文还尝试将EMD分解的方法应用于恒电量瞬态响应信号的滤波预处理，提取信号中的内态模量IMF，然后去除其中的小时间尺度的干扰噪声分量，实现对其抑制噪声的目的。
以上两种时频多分辨率分析方法不同于传统的，基于傅立叶分析的恒电量瞬态响应滤波处理方法，该方法能够揭示信号中所包含的频率分量及其演化特征，提供了从时域到时频域的变换，是分析统计分量随时间变化的非平稳信号的有效工具。滤波后的恒电量瞬态响应信号经过变换得到恒电量频谱，可以更加有效地研究电化学腐蚀过程。
电化学测量;小波分析;EMD分解;时频多分辨率分析;金属腐蚀
中国海洋大学
硕士
通信与信息系统
赵犁丰
2006
中文
TG174
65
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）