图像微弱信号检测

用Matlab实现4种滤波降噪处理算法，信号为正弦信号叠加上白噪声，参数可自主定制。

%matlab

clear all;clc;

fs=300;

Time=128;

t=0:1/fs:Time;

f1=1; T1=1/f1;

y1=sin(2*pi*f1*t);

figure;

plot(t,y1);axis([0 4 -3 3]);

title('原始正弦信号');

y2=y1+randn(1,length(y1));

figure;

plot(t,y2);axis([0 4 -3 3]);

title('加噪信号');

N=Time/T1-3;%累加中参数最大值不能超过信号序列否则没有数值，每个tt都要往后推N-1个周期，准备展示4个周期，故N最大为总周期数-3

T2=T1*fs;

%线性累加平均算法

A1=linspace(0,4*T1*fs,4*T1*fs-1);%创建序列用来存储结果,由于是序列序号，故还需乘上fs

for tt=0:4*T1*fs

X1=0;

for i=0:N-1 %进行N次累加用以平均

X1=X1+y2(1+tt+i*T2);

end

A1(1+tt)=X1/N;

end

figure;

plot(A1);axis([0 1200 -3 3]);grid;

title('线性累加算法');

%递推式平均算法

A2=linspace(0,length(y2),length(y2)-1);

Ap1=linspace(0,N,N-1);

for tt=0:4*T1*fs

Ap1(1)=y2(1+tt);

for n=2:N

Ap1(n)=(n-1)/n*Ap1(n-1)+y2(1+tt+(n-1)*T2)/n;

end

A2(1+tt)=Ap1(N);

end

figure;

plot(A2);axis([0 1200 -3 3]);grid;

title('递推式平均算法');

%指数加权平均算法

A3=linspace(0,length(y2),length(y2)-1);

Ap2=linspace(0,N,N-1);

alpha=30;

beta=(alpha-1)/alpha;

for tt=0:4*T1*fs

Ap2(1)=y2(1+tt)*(1-beta);

for n=2:N

Ap2(n)=beta*Ap2(n-1)+y2(1+tt+(n-1)*T2)*(1-beta);

end

A3(1+tt)=Ap2(N);

end

figure;

plot(A3);axis([0 1200 -3 3]);grid;

title('指数加权平均算法');

%五点移动平均算法

A4=linspace(0,length(y2),length(y2)-1);

for tt=0:4*T1*fs

if tt<=T2

A4(1+tt)=(2*y2(1+tt)+y2(1+tt+T2)+y2(1+tt+2*T2))/4;

elseif T2

A4(1+tt)=(y2(1+tt-T2)+2*y2(1+tt)+y2(1+tt+T2)+y2(1+tt+2*T2))/5;

else

A4(1+tt)=(y2(1+tt-2*T2)+y2(1+tt-T2)+2*y2(1+tt)+y2(1+tt+T2)+y2(1+tt+2*T2))/6;

end

end

figure;

plot(A4);axis([0 1200 -3 3]);grid;

title('五点移动平均算法');

运行后即可得到以下图像：

1对比处理前后的图像可见不同算法对应的去噪效果(不同的采样点算法表现是不同的)。