本文關鍵詞：基于小波變換的弱信號提取與應用研究

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【摘要】：近幾年來礦震災害頻繁發(fā)生,帶來了極大的危害。礦震弱信號的分析與研究,對于減少傷亡以及財產損失具有十分重要的意義。本課題的任務是實現(xiàn)礦震信號的去噪處理,得到真實的礦震信號,為以后的信號監(jiān)測奠定基礎。本課題以現(xiàn)場實際采集的礦震信號為分析對象,講述了在弱信號的處理領域幾種常用的方法,分析了小波變換在信號處理方面的優(yōu)越性,本文中選取了可以最大還原真實信號的閾值算法進行本次信號的去噪處理。比較詳細的介紹了在信號處理的過程中遇到的四個基本問題,包括:小波基函數(shù)的選取、分解層數(shù)的選取,閾值的獲取以及閾值函數(shù)的選取等。通過大量的MATLAB仿真對比試驗本文確定了處理實際采集的礦震信號的小波基函數(shù)為Sym8,小波分解層數(shù)為3。并分別對四種小波閾值規(guī)則固定閾值、Stein無偏似然估計閾值、Heur Sure閾值、極大極小閾值(Minimax)的去噪效果做了比較,得出Stein無偏似然估計閾值在四種閾值中的去噪效果較好。在其他條件都一樣的前提下,本文引入一種自適應閾值獲取方法Birge-Massart方法,其去噪顯示比Stein無偏似然估計閾值效果好。本文的創(chuàng)新點是將Birge-Massart閾值獲取規(guī)則與改進的閾值函數(shù)相結合的方法用于礦震信號的處理,實現(xiàn)礦震信號的有效去噪。這將對礦震信號的研究以及礦震信號的預測提供良好條件。
【關鍵詞】：礦震信號 小波變換 閾值 信號去噪
【學位授予單位】：北京建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O174.2;TN911.7
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-16
• 1.1 背景及意義7
• 1.2 研究現(xiàn)狀7-9
• 1.2.1 小波分析的研究現(xiàn)狀7-8
• 1.2.2 基于小波分析的弱信號提取研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3 MATLAB及其小波工具箱9-14
• 1.3.1 MATLAB簡介9-10
• 1.3.2 MATLAB小波工具箱10-14
• 1.4 研究工作14-16
• 第2章 小波分析理論基礎16-25
• 2.1 傅立葉變換與短時傅立葉變換16-17
• 2.1.1 傅立葉變換16-17
• 2.1.2 短時傅立葉變換17
• 2.2 小波分析理論17-23
• 2.2.1 小波變換的定義及特點18-19
• 2.2.2 連續(xù)小波變換19-20
• 2.2.3 離散小波變換20-21
• 2.2.4 多分辨率分析及其Mallat算法21-23
• 2.3 信號與噪聲的小波變換特性23-24
• 2.4 本章小結24-25
• 第3章 弱信號的提取方法25-31
• 3.1 弱信號去噪簡介25
• 3.2 弱信號的去噪方法25-29
• 3.2.1 小波分解與重構法25
• 3.2.2 小波變換模極大值法25-26
• 3.2.3 小波變換尺度間相關性法26-27
• 3.2.4 小波閾值去噪法27-28
• 3.2.5 平移不變量法28-29
• 3.2.6 幾種去噪方法的對比分析29
• 3.3 去噪效果的評價標準29
• 3.4 本章小結29-31
• 第4章 基于小波閾值的礦震信號去噪方法31-53
• 4.1 礦震信號31-32
• 4.1.1 礦震信號的形成及特征31
• 4.1.2 礦震信號的干擾因素31-32
• 4.2 礦震信號的采集及處理32-43
• 4.2.1 礦震信號的采集32-35
• 4.2.2 礦震數(shù)據(jù)的處理35-43
• 4.3 小波閾值去噪43-52
• 4.3.1 小波基函數(shù)43-48
• 4.3.2 閾值的選擇48-49
• 4.3.3 閾值函數(shù)49-52
• 4.4 本章小結52-53
• 第5章 實際礦震信號閾值去噪的MATLAB仿真實驗53-76
• 5.1 小波基函數(shù)的選取53-56
• 5.2 最大分解層數(shù)選擇56-59
• 5.3 閾值規(guī)則59-67
• 5.4 閾值函數(shù)67-75
• 5.5 本章小結75-76
• 總結與展望76-77
• 參考文獻77-80
• 致謝80-81
• 附錄81-84
• 附錄A81-82
• 附錄B82-84
• 附錄C84

【參考文獻】

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本文編號：972714