小波分析在微地震信号处理中的应用研究

英文篇名：Application of wavelet analysis in the processing of micro-seismic signal
中文刊名：山东科学
英文刊名：Shandong Science
作者：宋广东 ; 刘统玉 ; 王昌 ; 张贞良 ; 祁海峰 ; 王金玉
英文作者：SONG Guang-dong1 ; LIU Tong-yu1 ; WANG Chang1 ; ZHANG Zhen-liang2 ; QI Hai-feng1 ; WANG Jin-yu1(1.Shandong Provincial Key Laboratory of Optical Fiber Sensing Technology ; Laser Institute ; Shandong Academy of Sciences ; Jinan 250014 ; China ; 2.Laser lnstitute ; Shandong Academg of Sciences ; Jinan 250014 ; China ; 3.Department of Production Technology ; Baodian Coal Mine ; Jining 273500 ; China)
中文关键词：小波分析 ; sym8小波 ; 多分辨率 ; 微地震监测 ; 时频谱
英文关键词：wavelet analysis ; sym8 wavelet ; multi-resolution ; micro-seismic detection ; time and frequency spectrum
出版日期：2011-06-15
机构：山东省光纤传感技术重点实验室山东省科学院激光研究所;山东省科学院激光研究所;山东兖矿集团鲍店煤矿生产技术科;
年：2011
期：03
出版单位：山东科学

摘要

通过探究小波分析特性选取适合微地震信号处理的基本小波,并以实测微地震信号为例,论述了利用MATLAB小波工具箱成功实现微地震信号处理的过程。利用对称小波函数sym8、启发式阈值选择规则、软阈值函数、5层分解等参数实现了信号的自动去噪,经检验去噪效果良好。通过尺度-频率转换成功绘制出频率-时间-小波系数图和时间频率谱,为分析信号时频同步特性提供了有效手段。
We selected an appropriate wavelet basis for the processing of micro-seismic signal by investigating the characteristics of some wavelet bases.We also addressed the process of employing the wavelet toolbox in MATLAB to perform the processing of the measured micro-seismic signal.Sym8 wavelet basis,the heuristic threshold selection rule,soft threshold function and five-layer decomposition were employed to automatically suppress signal noise,which was shown to have better noise suppression effect.We drew a frequency-time wavelet coefficients chart and time-frequency spectrum(TFS) by scale-frequency conversion,which provided an effective approach for analyzing the characteristic of signal time and frequency synchronization.

引文

[1]姜福兴,杨淑华,成云海,等.煤矿冲击地压的微地震监测研究[J].地球物理学报2,0064,9(5):1511-1516.
    [2]桂林,周伟,张家祥,等.MATLAB小波分析高级技术[M].西安:西安电子科技大学出版社2,006.
    [3]刘素美,李书光.超声检测信号处理的小波基选取[J].无损探伤2,0042,8(6):12-15.
    [4]王济,胡晓.MATLAB在振动信号处理中的应用[M].北京:中国水利水电出版社2,006.
    [5]TREICHLER J R.Transient and convergent behavior of the adaptive line enhance[J].IEEE Trans,2001,27(1):53-62.
    [6]袁英民,孙金立,万钧,等.某航空发动机压气机叶片超声检测信号处理[J].无损检测2,0042,6(7):332-335.
    [7]索进章,梁昭峰,董守龙,等.小波阈值去噪法在超声信号处理中的应用研究[J].噪声与振动控制,20062,6(3):35-38.
    [8]吴从毛,马世伟,袁康.超声回波信号的小波软阈值法去噪处理[J].仪表技术,2008((1):38-40.
    [9]李书进,铃木祥之.小波分析在结构健康诊断中的应用[J].华中科技大学学报(城市科学版)2,0032,0(2):32-35.
    [10]沈松,应怀樵,刘进明.小波变换在振动信号分析中的工程解释与应用[J].振动、测试与诊断,2000,20(4):1-5.
    [11]孙涛,郭亚玲.小波变换在时频分析中的应用[EB/OL].[2011-01-20].http:∥www.paper.edu.cn/index.php/default/releasepaper/downpaper/200610-313.
    [12]卢小泉,刘宏德.分析化学中的小波分析技术[M].北京:化学工业出版社,2005.