基于EEMD_Hankel_SVD的矿山微震信号降噪方法

李伟^1,2，江晓林³，陈海波^1,2，金珠鹏^1,2，刘志军^1,2，李兴伟^1,2，林井祥^1,2

1. 黑龙江科技大学矿业工程学院2. 黑龙江科技大学黑龙江省普通高校采矿工程重点实验室3. 黑龙江科技大学电子与信息工程学院

摘 要：针对矿山微震信号降噪,提出了一种基于EEMD_Hankel_SVD（集合经验模态分解_Hankel矩阵_奇异值分解）的微震信号降噪方法。首先采用EEMD获得多层模态分量,计算各模态分量与原始信号的相关系数,剔除第一个相关系数差值局部最大值前的模态分量。对剩余各模态分量分别构建Hankel矩阵,再计算各Hankel矩阵的奇异值矩阵。根据奇异值曲线划分信号空间和噪声空间,实现剩余各模态分量的降噪,进而对降噪后的模态分量相加得到降噪信号。仿真试验表明该方法能有效保留信号的局部特征,提高了信噪比;矿山微震信号应用表明该方法有效地提高了STA/LTA,PAI-K和AIC法P波初至拾取效果;仿真试验和矿山微震信号P波拾取均表明该方法降噪效果优于小波重构、EMD重构和Hankel_SVD降噪,且该方法与AIC法结合拾取效果最佳。

关键词：微震信号降噪;集合经验模态分解;Hankel矩阵;奇异值分解;P波初至拾取;