MATLAB环境下一维信号的前处理：信号去趋势项和信号平滑

以爆破振动信号为例，爆破振动信号在采集过程中易受周围环境或监测系统影响，产生波形偏离基线中心的信号趋势项。信号受到趋势项负面作用，导致波形峰值呈现差异性变化，并影响了频谱和能量分布的特征，导致得出错误结论。因此，这就需要先对采集到的爆破振动信号进行预处理，提高爆破振动信号分析的精度，以获得真实的爆破振动峰值和时频特征等重要信息。信号平滑是指通过降低信号中噪声的强度，使其更加平滑的一种处理方法。在信号处理中，平滑通常是为了减小信号的波动和噪声，提高信号的可靠性和稳定性。

鉴于此，采用MATLAB环境下一维信号的前处理：信号去趋势项（滑动平均法消除趋势项，最小二乘法消除多项式趋势项）和信号平滑方法（Savitzky-Golay滤波平滑，五点三次法平滑处理），部分代码如下：

%% Savitzky-Golay滤波平滑
clear
clc
close all 

sf=200;%采样频率

load y

x=y(1:100);
k=length(x);
noise = 0.03*randn(1,k);%服从正态分布的噪声信号
x0=x+noise;%添加噪声信号
n=length(x0);%取信号数据长度
t=(0:1/sf:(n-1)/sf);% 建立离散时间列向量

x1=SG(x0,3,7);% 使用SavitzkyGolay滤波

plot(t,x0,'r',t,x1,'b');
xlabel('Time / s')
ylabel('Amplitude / mm')
legend('\fontsize{10}\fontname{宋体}滤波前','\fontsize{10}\fontname{宋体}滤波后');
legend boxoff
grid on;
title('滤波前后对比')

出图如下：