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vmd-ica算法
的隧道爆破振动信号去噪方法
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工程爆破
2025年 第1期31卷 156-166页
作者:
薛威
王永东
柏文军
胡志豪
任雨桐
史林猛
长安大学公路学院
西安710000
为有效降低隧道实测爆破振动信号中噪声干扰,提出一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,
vmd
)联合独立分量分析(Independent Component Analysis,
ica
)的去噪方法。将原信号依次在不同分解模态数K下进行
vmd
分解预处理,利...
详细信息
为有效降低隧道实测爆破振动信号中噪声干扰,提出一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,
vmd
)联合独立分量分析(Independent Component Analysis,
ica
)的去噪方法。将原信号依次在不同分解模态数K下进行
vmd
分解预处理,利用分量能量差参数θ分析确定模态数K,通过信噪比SNR选取最优的惩罚因子α值;在最佳参数K、α下,原始信号经
vmd
分解可获得一系列频率从高到低排列的本征模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF)。为最大程度保留原信号真实成分,通过Fast
ica
算法
对IMF分量进行盲源分离,得到与IMF分量相同数量的
ica
分量,将各个
ica
分量进行排列熵(Permutation Entropy,PE)的随机性检测,准确区分并去除噪声分量,同时对低噪进行平滑处理。将处理后的
ica
分量重构得到去噪后的振动信号。利用仿真信号检验该方法的可行性并与现有去噪方法对比得出:
vmd-ica算法
的去噪信号波形和去噪效果指标均优于EMD和小波阈值去噪
算法
。对实测爆破振动信号进行去噪处理表明:
vmd
算法
不仅可以较好地剔除信号中的干扰成分,而且能快速地提取信号中的有用信息。
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隧道爆破
信号去噪
vmd-ica算法
振动信号
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ica
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