基于LCD-RCMDE-SVD的爆破振动信号降噪算法研究

摘要

针对抽水蓄能电站隧洞爆破信号含噪成分复杂的问题，基于局部特征尺度分解(LCD),提出一种局部特征尺度分解(LCD)与奇异值滤波降噪算法(SVD)协同降噪方法。使用LCD方法对爆破信号进行分解，得到若干ISC分量。通过计算相关系数进行ISC分量分类，引入复合精细多尺度散布熵(RCMDE)的信号分量噪声识别机制，建立隧洞爆破信号噪声分析方法，对低相关分量进行筛选，对筛选出的含噪分量进行SVD二次滤波，通过将纯净分量和降噪后的含噪分量进行重构，从而实现信号降噪。通过仿真信号和实测信号进行验证，结果表明：LCD-RCMDE-SVD信号降噪算法具备可行性，可有效应用于实际工程环境，降噪效果优于LCD强制降噪和CEEMD、MEEMD降噪方法。在实测信号的降噪对比中，LCD-RCMDE-SVD算法信噪比(SNR)更大、均根方误差(RMSE)和失真百分比(PRD)更小，降噪效果更好，相较LCD算法降噪效率平均提升17.39%、28.44%和18.75%,从而证明LCD-RCMDE-SVD降噪算法可以有效维持信号的真实性，充分保留爆破振动信号的特征，为隧洞掘进爆破质量管理提供合理参考。

关键词

局部特征尺度分解 / 复合精细多尺度散布熵 / 奇异值滤波 / 掘进爆破 / 振动降噪