采煤工作面水流声的降噪算法研究

摘要

采煤工作面水害事故发生前伴有水流声出现，为减小常见机械设备噪声对水流声识别的影响，提出了一种改进小波阈值降噪法。为了补偿水流声在采集过程中高频信号的损失，对其进行了预加重、分帧、加窗等预处理；采用小波软、硬阈值函数折衷法对阈值函数进行改进，避免了信号处理后带来的附加振荡问题；在固定阈值中引入了分解层数j,变化的阈值可最大程度分离水流声信号与噪声信号。结果表明，改进小波阈值降噪法相较于谱减法、子空间法和小波阈值法的硬阈值函数，输出信噪比提高了1 dB以上，降噪性能提升了15%左右；相较于小波阈值法的软阈值函数，当输入信噪比大于0 dB时，输出信噪比提高1 dB以上，可有效降低水流声信号中的机械设备噪声干扰。

关键词

水流声 / 降噪 / 小波变换 / 阈值函数 / 信噪比