该LabVIEW 程序实现信号峰值检测,通过 “小波变换法” 与 “曲线拟合法” 两类 VI ,对比不同算法在信号特征提取中的表现,根据场景选优方案。
算法说明
基于小波变换的峰值检测 VI(WA Multiscale PeakDetection VI )
算法原理
利用小波变换的多尺度分析特性,将信号分解到不同频率尺度。通过对各尺度小波系数的分析,捕捉信号在不同频率成分下的峰值与谷值。简单说,就是把复杂信号 “拆分” 成多个频率层,逐层找特征点。
功能
精准识别非平稳、含噪声复杂信号(如机械振动、生物医学信号)的峰值 / 谷值,挖掘深层特征。
使用场合
适用于非平稳、多频率成分且含噪声的信号场景,像轴承故障振动监测(信号含冲击、噪声)、心电信号分析(有基线漂移等干扰)。
特点
- 多尺度适配复杂信号,抗噪性强,能区分信号特征与噪声。
- 但计算复杂度高,大数据量时可能拖慢程序。
注意事项
需调试小波基函数、分解尺度等参数;大数据量场景关注运行效率。
对比类似功能
传统单一阈值法仅靠幅度判峰,易受噪声干扰;小波法借多尺度分析,复杂信号检测更准,但计算成本高。
基于曲线拟合的峰值检测 VI(Detects peaks and valleyswith curve fitting method )
算法原理
对信号局部区域(如设定宽度的窗口)做曲线拟合(如多项式拟合),依据拟合曲线的极值点,定位原始信号的峰值 / 谷值。即局部 “画曲线”,用曲线趋势找特征。
功能
快速检测相对平稳、噪声弱的信号峰值/ 谷值,适配常规传感器慢变信号、简单周期信号分析。
使用场合
信号平稳(如环境温湿度慢变信号)、对效率要求高,或信号特征简单(如已知频率的标准正弦波)的场景。
特点
计算简单高效,适合平稳信号;但依赖信号局部平稳性,受拟合模型、窗口参数影响大。
注意事项
需合理设拟合窗口(Width)、选拟合模型(如线性、多项式阶数),否则易误判。
对比类似功能
比差分法(算信号差分找极值),拟合考虑局部趋势,稍抗噪,但复杂度高;对比小波法,平稳信号处理快,复杂信号检测准确性、鲁棒性弱。