基于变分模态分解的爆破振动信号去噪方法研究

熊鑫^1,2，李亦佳^1,2，陈竹安^1,2,3

1. 东华理工大学测绘工程学院2. 流域生态与地理环境监测国家测绘地理信息局重点实验室3. 江西省数字国土重点实验室

摘 要：为对爆破的振动信号进行有效去噪,提出了一种基于窗口傅里叶变换的自适应双重变分模态分解-小波阈值（Adaptive dual variational mode decomposition-Wavelet threshold,ADVMD-WT）组合方法对爆破临近地区采集的振动信号进行去噪处理。首先利用VMD算法对振动信号进行第一次分解,分解层数根据窗口傅里叶变换频谱图中的波峰个数来确定,基于各个分量的相关系数识别出高频的噪声分量;然后对剩余信号分量逐个进行第二次分解,重复第一次分解的步骤,分离出各个低频分量中含有的噪声信号;针对噪声分量中仍含有少量有用信号,对噪声分量进行小波阈值去噪,获取有用信号;最后重构信号分量得到ADVMD-WT方法去噪后的信号。将ADVMD与其它去噪方法相比,并从信噪比、均方根误差2个评价指标验证了ADVMD方法在爆破振动信号去噪中的有效性。

关键词：变分模态分解;小波阈值去噪;孤石爆破;振动信号去噪;相关性分析;