基于CEEMD和相關(guān)性函數(shù)特性的爆破震動信號濾波方法研究
本文關(guān)鍵詞: CEEMD 自相關(guān)函數(shù) 互相關(guān)函數(shù) 爆破震動 濾波 消噪 出處:《水利水電技術(shù)》2017年06期 論文類型:期刊論文
【摘要】:應(yīng)用互補集合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)方法對爆破震動信號進行分解,得到一組IMF分量,對各個分量進行相關(guān)性函數(shù)特性分析可知,高頻噪聲在0時刻有最大值,其他時刻取值約為0;低頻噪聲具有周期函數(shù)的自相關(guān)函數(shù)特性,是巖石爆破震動信號所固有的。據(jù)此去除噪聲分量,使去噪后的信號更能真實地體現(xiàn)巖石爆破震動特性。以黃河上游某水電站引水發(fā)電隧洞實測爆破震動信號為例,將基于CEEMD算法與基于EEMD、EMD算法的信號去噪效果進行對比分析,結(jié)果表明:采用EMD、EEMD、CEEMD三種分解方法和相關(guān)性函數(shù)特性濾波后的信噪比分別為:39.48、40.63、49.07,采用CEEMD算法濾波的信噪比SNR與EMD、EEMD算法相比提高了24.31%和20.78%,從而驗證了基于CEEMD和相關(guān)性函數(shù)特性的濾波方法的實用性與優(yōu)越性。
[Abstract]:The complementary Ensemble Empirical Mode decomposition method is used to decompose the blasting vibration signal, and a set of IMF components are obtained. The correlation function characteristic analysis of each component shows that the high frequency noise has the maximum value at 0. The other values are about 0. The low-frequency noise has the characteristic of autocorrelation function of periodic function, which is inherent to rock blasting vibration signal. Taking the measured blasting vibration signal of a hydropower station in the upper reaches of the Yellow River as an example, the de-noising effect of the signal based on CEEMD algorithm and EEMD-EMD algorithm is compared and analyzed. The results show that the signal-to-noise ratio (SNR) of EMD-EEMD-CEEMD based on EMD-EEEMD decomposition method and correlation function filtering is 39.48 / 40.63N / 49.07, respectively. The signal-to-noise ratio (SNR) SNR filtered by CEEMD algorithm is 24.31% and 20.78 higher than that of EMD-EEMD algorithm, which verifies that the SNR based on CEEMD and the correlation function are improved by 24.31% and 20.78 respectively. The practicability and superiority of the filtering method based on numerical characteristics.
【作者單位】: 青海大學(xué);清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點實驗室;
【基金】:國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973)項目(2015CB057904)
【分類號】:TV542
【參考文獻】
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