一种岩石声发射信号的降噪办法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种岩石声发射信号的降噪办法及系统，属于信号处理技术领域，能够对岩石声发射信号特征进行更加精确地解析，有效减少噪声信号对岩石声发射信号研究的影响；该方法包括：S1、对岩石声发射含噪信号进行分解提取出IMF分量和残余分量；S2、计算各IMF分量的相关性系数、排列熵及方差贡献率，并通过聚类分析的方式得到各参数的筛选阈值；S3、根据相关性系数和排列熵进行相关性判别得到高相关和低相关IMF分量；S4、对高相关IMF分量进行小波阈值降噪；对低相关IMF分量根据方差贡献比进行筛选；S5、对降噪后的高相关IMF分量、筛选出的低相关IMF分量以及残余分量进行重构，得到优化后岩石声发射信号。优化后岩石声发射信号。优化后岩石声发射信号。

【技术实现步骤摘要】
一种岩石声发射信号的降噪办法及系统


[0001]本专利技术涉及信号处理
，尤其涉及一种岩石声发射信号的降噪办法及系统。

技术介绍

[0002]岩石作为一种非均质固体材料，其内部或多或少都存在着不同类型的原生缺陷，当岩石试件受到荷载作用而发生破坏时，这些缺陷就会在外部应力作用的影响下，随着应变能的迅速释放产生瞬态弹性波，并能在岩体内快速传播，这样的现象就叫岩石的声发射，不同类型的原生缺陷会导致不同的破坏模式，诱发不同情况下相对应的弹性能的释放，产生不同特征的弹性波，通过声发射检测传感器可以接收这些信号。对岩石破坏过程所产生的声发射信号进行处理分析，能够得到岩石受压受力状态、微观结构、物理力学性质、缺陷组成以及它们的组合特征等信息，可以更为深入的了解岩石受压破坏机理，并建立起声发射信号与岩石受压破坏机制之间的联系，得以进一步研究岩石失稳破坏过程中内部缺陷、损伤、变形的发育情况。
[0003]在实际的试验工作中，有很多因素会对声发射信号的采集处理产生影响，包括机械噪声、流体噪声以及电器噪声等，因此需要对含有岩石内部破坏信息的声发射信号进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岩石声发射信号的降噪办法，其特征在于，所述方法的步骤包括：S1、对岩石声发射含噪信号进行分解，提取出其中的IMF分量以及残余分量；S2、分别计算各个IMF分量的相关性系数、排列熵以及方差贡献率，并通过聚类分析的方式得到相关性系数的第一筛选阈值、排列熵的第二筛选阈值以及方差贡献率的第三筛选阈值；S3、根据相关性系数和排列熵进行高相关IMF分量的判别，得到高相关IMF分量和低相关IMF分量；S4、对高相关IMF分量进行小波阈值降噪；对低相关IMF分量根据方差贡献比进行筛选；S5、对降噪后的高相关IMF分量、筛选出的低相关IMF分量以及残余分量进行重构，得到优化后的岩石声发射信号。2.根据权利要求1所述的岩石声发射信号的降噪办法，其特征在于，步骤S1中采用ICEEMDAN方法对岩石声发射含噪信号进行分解。3.根据权利要求1所述的岩石声发射信号的降噪办法，其特征在于，步骤S2中的相关性系数为线性相关性系数。4.根据权利要求1所述的岩石声发射信号的降噪办法，其特征在于，步骤S2中的排列熵用于表征信号波形时间序列复杂度；所述排列熵的计算内容包括：S211、将IMF分量作为一个排列，设定嵌入维度和时间延迟，进行相空间重构得到若干子序列；S212、把子序列转换为大小关系的排列；S213、计算每种大小关系排列的概率；S214、计算各概率的排列熵。5.根据权利要求4所述的岩石声发射信号的降噪办法，其特征在于，所述排列熵的计算内容还包括：S215、对计算出的各概率的排列熵进行归一化处理，得到最终的排列熵。6.根据权利要求1所述的岩石声发射信号的降噪办法，其特征在于，所述方差贡献率为IMF分量的方差与原始含噪信号方差的比值，表征该IMF分量对原始含噪信号的影响程度。7.根据权利要求1所述的岩石声发射信号的降噪办法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，刘力源，黄维，路亚军，张耀，刘旭，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：