信号去噪阈值与阈值函数的取舍研究.pdf

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1、低温建筑技术2010年第7期(总第145期)信号去噪阈值与阈值函数的取舍研究李永刚，赵春风，徐国元(1。同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室。上海200092：2．同济大学地下建筑与工程系，上海200092；3．华南理工大学土木与交通学院，广州510641)【摘要】为了提高爆破振动信号精度，采用小波阈值去噪方法对爆破振动信号进行去噪，在去噪过程中阈值与闭值函数的选取是关键，阂值与阂值函数选取的合适与否将直接影响到消噪的效果。研究结果表明：heur-Sll'e和sqtwolog两种阈值的去噪效果比较好；软阈值函数较硬阈值函数有更好的去噪效果。【关键词】爆破振动；闽值；阂值

2、函数【中图分类号】TU751．9【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2010)07—0046—03THESTUDYoFTHRESHoLDANDTHRESHoLDFUNCTIoNINBLASTINGVIBRATIONSIGNALDE．NOISDGLIYonggang，ZHAOChun—feng，XUGuo—yuan(1．KeyLaboratoryofGeotechniealandUndergroundEngineeringoftheMinistryofEducation，TongjiUniv．，Shanghai200092，China；2．DeptofGeote

3、chnicalEngineering，TongjiUniv．，Shahghai200092，China；3．SchoolofCivil&Transportation，SouthChinaUniv．ofTech．，Gnangzhou510641，China)Abstract：Inordertoimprovetheaccuracyofblastingvibrationsignals，thewaveletthresholdde—noisingmethodwasusedtode—noiseblastingvibrationsignals，theselectionofthresho

4、ldandthresholdfunctionwereveryimportantinprocessofde—noising，whichwillinfluencetheresultofde—noising．Theresultsshowedthatthebetterde·-noisingresultmightbeobtainedbyheursureandsqtwolog；softthresh-·oldfunctionwasbetterthanhardthresholdfunctionintheresultofde～noising．Keywords：blastingvibrati

5、on；threshold；thresholdfunction在爆破振动数据采集过程中，由于电子仪器很难自适应性。避免受到一些干扰信号(如电磁场干扰、放电噪声、机2爆破振动信号小波阈值去噪算法械干扰等)的影响，给测量的数据造成了很大的误差，一般情况下，爆破振动信号小波阈值消噪过程可直接影响了爆破振动信号分析的精度。因此，如何去分为三个步骤进行：除爆破振动信号中的噪声，提高爆破振动数据的可靠(】)爆破振动信号的小波分解。选择一个小波性和分析精度，是去除爆破振动信号中噪声的目的。并确定一个小波分解的层数Ⅳ，然后对爆破振动信号小波变换作为新的信号处理工具，其优良的去噪效果进行J7

6、、r层小波分解。受到了人们的关注和重视。。在用小波进行信号的(2)小波分解高频系数的阈值量化。对第一层消噪过程中，阈值与阈值函数的选取是整个算法的关到第Ⅳ层每一层的高频系数，选择一个阈值进行阈值键，阈值与阈值函数选取的合适与否将直接影响到消量化处理。噪效果和重构信号的失真程度。因此本文对小波阂值(3)一维小波的重构。根据小波分解第Ⅳ层的去噪过程中阈值与阈值函数取舍进行研究。低频系数和经过量化处理过的第一层到第Ⅳ层的高1小波变换频系数，进行一维信号的小波重构。小波分析方法是一种窗口大小(即窗口面积)固在这三步之中，最关键的是如何选取阈值和如何定但形状可改变，时间窗和频率窗都

7、可改变时频局部进行阈值的量化，这直接关系到信号消噪的质量。化分析方法。即在低频部分具有较高频率分辨率和较3小波阈值去噪中阈值与阈值函数的选择低时间分辨率，在高频部分具有较高时间分辨率和较在用小波进行信号的消噪过程中，阈值与阈值函低的频率分辨率，正是这种特性，使小波具有对信号的数的选取是整个算法的关键，阈值与阈值函数选取的李永刚等：信号去噪阈值与阈值函数的取舍研究47合适与否将直接影响到消噪效果和重构信号的失真原始信号程度。如果选取的阈值过大，虽然能更好地消除信号O-40．2中残留的噪声，但是也失去了信号中有用成份，使得重EO加