由于隧道工程的復(fù)雜環(huán)境、電磁干擾和儀器誤差等原因,現(xiàn)場實測爆破地震波信號中存在大量高頻噪聲。為有效降低實測信號的噪聲成分,對原始信號進(jìn)行自適應(yīng)噪聲的完全集合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解（CEEMDAN）,對分解得到的模態(tài)函數(shù)（IMF）進(jìn)行多尺度排列熵（MPE）的隨機(jī)性檢測,去除噪聲IMF分量達(dá)到降噪的目的。對實測隧道爆破地震波信號處理表明:該方法不僅能夠較好地去除高頻噪聲,而且對地震波信號所含主要信息的影響極小。波形分析和降噪效果指標(biāo)均表明CEEMDAN-MPE算法均優(yōu)于EEMD-MPE和CEEMDAN算法,驗證了該方法的有效性。 

【文章來源】：爆破. 2020,37(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

爆破地震波信號

為了準(zhǔn)確確定真實信號成分和噪聲,利用多尺度排列熵方法計算各IMF分量的MPE值。計算過程中,需要選取合適的嵌入維數(shù)m、時間延遲τ和尺度因子s,經(jīng)過多次試算取m=6,τ=1,s=5。計算得到各IMF分量的MPE平均值如表1所示。表 1 IMF分量的MPE平均值Table 1 Mean MPE of IMF 分量 IMF1 IMF2 IMF3 IMF4 IMF5 IMF6 IMF7 IMF8 IMF9 IMF10 IMF11 IMF12 MPE 0.9134 0.9056 0.8806 0.8446 0.7316 0.5376 0.3392 0.2451 0.1859 0.1472 0.1211 0.1121

由表1可知IMF1～I(xiàn)MF12,MPE平均值是逐漸減小的,說明噪聲成分逐漸減少,說明噪聲對不同IMF分量影響不同,與上述波形分析結(jié)果一致。對于爆破地震波信號[14],通常有效信號成分的MPE閾值為0.6,IMF1～I(xiàn)MF5的MPE平均值大于閾值為噪聲信號成分,需要將其從原始信號中除去。因此,得到降噪后爆破地震波信號如圖3所示。采用AOK時頻技術(shù)[15]分別對原始信號和降噪后信號進(jìn)行處理,得到二者的時頻譜如圖3～圖4所示,圖中X為峰值能量,Y為主頻。圖 4 原始信號與頻譜圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3600444