近年來,交通、水電等領(lǐng)域的隧道建設(shè)迅猛發(fā)展。由于地質(zhì)條件極其復(fù)雜,在施工過程中突水塌方等災(zāi)害頻繁發(fā)生,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重威脅著人民的生命財產(chǎn)安全,亟待破解隧道等地下工程的安全監(jiān)測技術(shù)瓶頸。微震監(jiān)測技術(shù)能夠利用隧道內(nèi)巖石破裂過程中產(chǎn)生的微震信號推測巖體的穩(wěn)定性,對保證施工安全具有十分重大的意義。微震源定位是微震監(jiān)測技術(shù)的核心,開展微震源精確定位技術(shù)研究具有重要的安全意義和經(jīng)濟(jì)意義。本文以實現(xiàn)微震源高精度定位技術(shù)為目標(biāo),采用了一種基于震源掃描法和單純形法相結(jié)合的聯(lián)合定位方法。結(jié)合該定位方法開發(fā)了功能完備的微震定位軟件系統(tǒng),并對上述方法和系統(tǒng)進(jìn)行了有效的驗證。主要研究成果概括如下:1.本文采用了一種基于震源掃描法和單純形法相結(jié)合的聯(lián)合定位方法,該方法是將震源掃描法（SSA）輸出的結(jié)果作為單純形法的初始迭代輸入,通過二者結(jié)合提高定位精度。與傳統(tǒng)的單純形算法相比,該聯(lián)合定位方法減小了初始值對定位結(jié)果的影響,提高了全局搜索能力。與傳統(tǒng)的震源掃描算法相比,該聯(lián)合定位方法減小了震源能量（能級）大小對定位結(jié)果的影響,提高了抗噪聲干擾的能力。本文還結(jié)合微震原始信號的時頻分析與去噪、微震有效信號的到... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１提高定位精度的實現(xiàn)流程圖??２．２

??圖２－１提高定位精度的實現(xiàn)流程圖??２．２微震信號預(yù)處理及降噪??由于微震信號極其微弱，易淹沒在環(huán)境噪聲中。一些常見的干擾噪聲有：監(jiān)??測區(qū)域的人為活動噪聲、交通噪聲、機(jī)械噪聲、電磁干擾噪聲等。必須通過有效??的信號分析和處理才能將其濾除，以便獲得有效信號，這對提高微震定位精度至??關(guān)重要。本節(jié)主要內(nèi)容是選取一種合適的時頻分析方法對微震信號進(jìn)行分析和預(yù)??處理，隨后選取一種去噪效果好的濾波方法對信號進(jìn)行降噪，獲得信噪比較高的??微震信號。??２．２．１希爾伯特－黃變換??微震信號是非平穩(wěn)非線性的一類信號，傳統(tǒng)的傅里葉變換時頻分析方法只能??處理頻率不隨時間變化的平穩(wěn)信號，無法適用于微震信號的分析和處理。所以使??用傅里葉變換方法對微震信號進(jìn)行時頻分析不太合適。??希爾伯特－黃變換（ＨＨＴ變換），是近幾年在微震信號處理領(lǐng)域中得到廣泛認(rèn)??可的信號分析方法｜３６］。ＨＨＴ變換分為兩部分，一部分是經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解即ＥＭＤ分??解

一是先進(jìn)行模擬微震信號分析；二是利用實際的微震敲擊試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行信號分析??與預(yù)處理。??模擬微震信號的波形如圖２－３所示。其中信號總時長為ｔ?＝?０．１４ｓ，采樣間隔??Ａｔ?＝?０．０００２?ｓ，采樣頻率?３０ｋＨｚ。??模擬微籐數(shù)據(jù)??藝�！�?—??－４?■??０．０２?０．０４?０．０６?０．０８?０．?１?０．?１２??時陳（Ｓ．５??圖２－３模擬微震信號的波形圖??下面對模擬微震信號做ＨＨＴ變換，共分兩步。首先做ＥＭＤ分解，分解而??來的一組ＩＭＦ信號和余項信號的時域波形如圖２－４所示。從圖中可以看出模擬??信號被分解為ＩＭＦＵ?ＩＭＦ２、．．．、ＩＭＦ７即７個標(biāo)準(zhǔn)ＩＭＦ信號，再加上一個余項??ｒ７．ＥＭＤ分解得到的一組ＩＭＦ信號和剩余信號的傅里葉頻譜曲線如圖２－５所示。??由頻譜圖可以看出模擬信號的優(yōu)勢信號集中在ＩＭＦ２分量。ＩＭＦ２信號的主頻集??中在１ｋＨｚ左右。從１ＭＦ１到ＩＭＦ７每一個分解信號的主頻依次減小，幅值也依??次減小。對每一個ＩＭＦ信號做Ｈｉｌｂｅｒｔ變換，得到模擬信號的ＨＨＴ變換譜陣如??圖２－６所示，圖中縱坐標(biāo)表示頻率，橫坐標(biāo)表示采樣點(diǎn)（采樣時間）。??＾４｜?＾?４｜???？４??１?１?■????４????？???????０?０Ｍ２?０Ｊ４?０．０６?ＱＭ?０Ｊ?０?０１）２?０．０４?

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3010129