【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和進步,變形監(jiān)測技術(shù)也在不斷的豐富和提升。但是,目前絕大多數(shù)的作業(yè)單位仍在采用傳統(tǒng)的變形監(jiān)測方法和變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理技術(shù)。即使改進了變形監(jiān)測的方法,也主要體現(xiàn)在監(jiān)測設(shè)備的改進上,在變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理技術(shù)方面仍然存在許多不足之處。如果變形監(jiān)測方法的快速發(fā)展沒有強有效的數(shù)據(jù)處理技術(shù)作為支撐,那么變形監(jiān)測及預(yù)測的效果將會存在很大的局限性,很難準(zhǔn)確地反映出變形體的實際變化情況。因此,在豐富和提升變形監(jiān)測方法的同時,必須對變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理技術(shù)進行更加深入、全面且有效的研究。目前,變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理技術(shù)的主要研究方向是利用先進、完備的數(shù)學(xué)理論及信號處理方法對變形體非線性且復(fù)雜的變形信號進行深入的分析,提取出變形體的變形趨勢、規(guī)律及幅度,以此對變形體的變形情況進行穩(wěn)定性分析,從而實現(xiàn)變形體的變形預(yù)報和有效防治。對于變形體變形信號的分析,國內(nèi)外學(xué)者們從理論及實踐兩個方面提出了不同的方法。其中,結(jié)合具體的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行變形分析及預(yù)測預(yù)報在我國的重大工程中取得了廣泛的應(yīng)用,每一種進行變形預(yù)測的數(shù)學(xué)模型都擁有各自的特點及優(yōu)勢,同時也都具有不可避免的缺陷。研究表明,在變形分析中,先對原始觀測數(shù)據(jù)采取一定的預(yù)處理方法進行去噪,再利用去噪后的數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的組合預(yù)測模型,其預(yù)測精度往往優(yōu)于單一的非線性預(yù)測方法。本文立足于此,首先對非線性小波變換閾值去噪算法進行了優(yōu)化研究,然后利用非線性小波變換閾值去噪優(yōu)化算法對原始觀測數(shù)據(jù)進行去噪處理,最后采用小波去噪優(yōu)化后的數(shù)據(jù)對變形體進行變形分析并建立小波優(yōu)化-GM(1,1)組合模型對變形體的變形趨勢進行預(yù)測。本文通過理論分析、實驗設(shè)計以及工程應(yīng)用驗證了非線性小波變換閾值去噪優(yōu)化算法在建筑物變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理及預(yù)測中的理論有效性以及工程實用性。具體的研究內(nèi)容及主要成果包括:(1)系統(tǒng)地介紹了小波分析方法,重點說明非線性小波變換閾值去噪算法并對其進行了大量的優(yōu)化研究,得到了能夠有效適用于變形監(jiān)測數(shù)據(jù)去噪處理的Sym7小波基函數(shù)、閾值函數(shù)與閾值估計最佳改進方法以及一種新的小波去噪質(zhì)量復(fù)合評價指標(biāo)M;(2)針對建筑物的變形分析,利用非線性小波變換閾值去噪優(yōu)化算法對原始數(shù)據(jù)進行去噪處理,得到去噪后的變形曲線更加光滑,有效降低了原始數(shù)據(jù)突變對變形分析產(chǎn)生的不良影響,更好地反映了變形體的變形趨勢、規(guī)律及幅度;(3)采用一種新的小波去噪質(zhì)量復(fù)合評價指標(biāo)M對建筑物變形監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)小波去噪優(yōu)化處理后的效果進行去噪質(zhì)量評價,得到了最佳分解與重構(gòu)尺度,最大限度地保留了原始有用信號,剔除絕大部分噪聲,這對建筑物變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理具有一定的指導(dǎo)意義;(4)利用GM(1,1)模型和小波優(yōu)化-GM(1,1)組合模型分別對建筑物的變形趨勢進行預(yù)測,結(jié)果表明:小波優(yōu)化-GM(1,1)組合模型的預(yù)測精度更高,預(yù)測結(jié)果更加穩(wěn)定、可靠,進一步驗證了本文的非線性小波變換閾值去噪優(yōu)化算法的理論有效性以及工程實用性。
【圖文】：

成都理工大學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文3.1.2 不同小波基函數(shù)去噪性能測試對加入信噪比為 5dB 和 15dB 的兩種不同噪聲污染的 Doppler 標(biāo)準(zhǔn)測試信號分別進行不同小波基函數(shù)去噪性能測試，Doppler 標(biāo)準(zhǔn)測試信號如圖 3-1（a）所示，，5dB 和 15dB 的兩種不同噪聲污染下的 Doppler 標(biāo)準(zhǔn)測試信號分別如圖 3-1（b）、圖 3-1（c）所示。

圖 3-2 軟閾值法對信噪比為 5dB 的 Doppler 標(biāo)準(zhǔn)測試信號處理結(jié)果圖 3-3 硬閾值法對信噪比為 15dB 的 Doppler 標(biāo)準(zhǔn)測試信號處理結(jié)果對比分析圖 3-2 及圖 3-3，可知：
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU196.1

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本文編號：2591477