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爆破2025年第04期:基于LCD-RCMDE-SVD的爆破振动信号降噪算法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张磊;

单位:中铁十四局集团第二工程有限公司;

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