基于CEEMDAN-MPE算法的隧道爆破地震波信号降噪方法及应用

摘要

由于隧道工程的复杂环境、电磁干扰和仪器误差等原因,现场实测爆破地震波信号中存在大量高频噪声。为有效降低实测信号的噪声成分,对原始信号进行自适应噪声的完全集合经验模态分解(CEEMDAN),对分解得到的模态函数(IMF)进行多尺度排列熵(MPE)的随机性检测,去除噪声IMF分量达到降噪的目的。对实测隧道爆破地震波信号处理表明:该方法不仅能够较好地去除高频噪声,而且对地震波信号所含主要信息的影响极小。波形分析和降噪效果指标均表明CEEMDAN-MPE算法均优于EEMD-MPE和CEEMDAN算法,验证了该方法的有效性。

关键词

隧道爆破 / 地震波信号 / 降噪方法 / CEEMDAN-MPE

基金资助

国家自然科学基金(41672260); 湖南省自然科学基金项目(2020JJ5163); 湖南省教育厅科学研究项目(19C0736)