为了降低噪声对光纤陀螺输出的影响, 提出了一种基于改进经验模态分解 (MEEMD)和前向线性预测 (FLP)结合的光纤陀螺去噪算法。首先, 引入排列熵概念, 利用改进经验模态分解对光纤陀螺信号进行分解与重构; 然后针对分解后混合噪声的低阶 IMF项, 通过 FLP算法进行滤波去噪; 最后将经过 MEEMD-FLP处理后的信号进行重构以得到结果。对某干涉型 FOG进行静态测试, 通过实测数据计算结果表明: 与原始 FOG信号相比, 降噪后的 RMSE降低了 76.77%, 标准差降低了 76.76%。该算法可有效降低噪声对 FOG输出信号的影响, 具有更高的去噪精度。

为了实现特种管道在高温、高压、辐射等特殊环境下管壁厚度的非均匀性检测, 提出一种基于微分算法的管道壁厚激光超声测量及特征信号处理方法。采用脉冲激光激励和激光干涉探测的激光超声方法, 实验测得管道试件的宽频带激光超声信号。采用数字平均算法对宽带激光超声信号进行去噪处理, 提高原始激光超声信号的信噪比。采用微分算法对激光超声信号进行特征提取处理, 得到表征管壁厚度的激光超声特征信号。根据管道材料声速和激光超声传播时间反演计算得到管道试件的壁厚值, 管壁厚度测量值与实际值的误差小于5%。研究表明, 基于微分算法的管道壁厚激光超声测量及特征信号处理方法具有良好的信噪比、准确的信号特征量和较高的测量精度, 可用于管道壁厚的在线实时检测以及因腐蚀、应力引起的管道壁厚不均匀性检测。

阈值和阈值函数的选取是小波去噪的关键。经小波分解变换后, 低频部分包含大量的有用信号, 而噪声分布于整个小波域内的高频部分, 其中包含少数有用信号的细节信息。采用固定阈值和阈值函数处理时会造成高频部分的有用信号细节信息丢失。基于邻域小波变换将分解层数引入阈值和阈值函数中, 使用动态阈值和阈值函数处理不同分解层数下的小波系数, 来保留不同层数下的细节信息。仿真结果表明所提方法的信噪比和信噪比增益最大, 且均方差最小, 相关系数逼近于1, 原始信号与重构信号相似度得到提高, 改善了去噪效果。

微小型移动式现场在线检测技术是分析仪器发展的新领域。 针对复杂工作环境中谱图存在强噪声干扰、 谱峰重叠、 不规则峰形等严重影响仪器的定性和定量准确度的瓶颈技术， 提出了一种基于小波变换和高斯拟合相结合的谱图在线综合处理方法， 用自研的仪器对甲苯和全氟三丁胺两种典型化合物的谱图进行了处理， 并与实验室分析仪器普遍应用的算法进行了对比分析。 结果表明， 综合方法能够有效解决强噪声干扰、 谱峰重叠、 不规则峰形问题， 提高仪器的定性和定量准确性， 同时能够实现数据压缩， 满足仪器的在线实时检测要求。 综合方法处理甲苯特征峰的平均信噪比（SNR）较移动平滑方法提高了1.3倍， 峰位误差ΔM降低了3.6倍， 处理全氟三丁胺谱图的数据压缩比为197∶1。

从工程实用的角度出发，探讨了MEMS陀螺仪随机漂移误差的有效补偿方法。根据小波阈值去噪原理，结合多项式函数插值法提出了一种MEMS陀螺仪输出信号的有效去噪补偿方法，克服了传统软、硬阈值去噪方法的缺陷，通过对MEMS陀螺数据分析研究，验证了该方法对于MEMS陀螺输出信号滤波消噪的优越性。