一种固体潮信号去噪方法及装置制造方法及图纸

本说明书实施例提供了一种固体潮信号去噪方法及装置，其中，方法包括：采集固体潮观测原始含噪数据，组建去噪模型验证数据集；引入信号分解技术，将所述原始含噪信号分解成多条长度一致的固有模态函数

【技术实现步骤摘要】
一种固体潮信号去噪方法及装置


[0001]本文件涉及信号处理
，尤其涉及一种固体潮信号去噪方法及装置
。

技术介绍

[0002]固体潮一般认为是太阳或月球的起潮力引起的地球整体周期性形变，直接影响形变观测仪器的数据记录变化
。
固体潮信号受仪器监测复杂环境限制，多含有大量环境噪声，在固体潮曲线上体现为大量的毛刺
、
尖刺
、
突跳或频繁震荡等现象，如果未能及时对含噪信号进行有效的降噪处理，可能会干扰正常固体潮曲线观测和污染地震前兆观测记录，导致出现地震预警时间延迟
、
地震预报不精准等防震减灾中的突出问题，这对信号降噪模型的去噪效果有较高的要求，值得深入研究
。
[0003]随着人工智能技术和精细化数据分析的迅速发展，基于信号分解原理的信号去噪方法越来越受到学者们的关注，它可以将一维初始信号分解成同等长度的若干个固有模态函数
(IMF)
和残余分量，这些分量在波形特征
(
幅值大小
、
>振荡频率
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种固体潮信号去噪方法，其特征在于，包括：
S1.
采集固体潮观测原始含噪数据，组建去噪模型验证数据集；
S2.
引入信号分解技术，将所述原始含噪信号分解成多条长度一致的固有模态函数
IMF
；
S3.
构建固有模态函数综合评价体系，基于多个评价指标对每一条固有模态函数
IMF
的含噪程度进行综合评分；
S4.
根据评分结果进行排名，根据排名结果从前往后选取预设排名内的
IMF
进行线性重构，完成去噪
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集固体潮观测原始含噪数据，组建去噪模型验证数据集具体为：在特殊环境条件下，收集地形变监测仪器得到的
N
条固体潮观测原始含噪数据，组建去噪模型验证数据集；其中，所述特殊环境包括雷暴天气
、
高温高寒
、
人工爆破；所述地形变监测仪器包括
VP
倾斜仪
、VS
倾斜仪
、DSQ
水管倾斜仪或
SSY
伸缩仪
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引入信号分解技术，将所述原始含噪信号分解成多条长度一致的固有模态函数
IMF
具体方法为：采用改进的自适应噪声完备集合经验模态分解
ICEEMDAN
技术将第
i
条
(i
＝
1,2,
…
,K)
固体潮信号分解为
m
个固有模态函数和1个残余信号
R
i
，具体如下所示：其中，
X
i
为固体潮信号；
IMF
i,j
为固有模态函数，
j
＝
1,2,
…
,m
；
R
i
为残余信号
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述固有模态函数综合评价体系评价的指标包括：各个固有模态函数
IMF
i,j
的相关系数
、
互信息
MI、
样本熵
SampEn、
平均绝对误差
MAE、
平均绝对百分比误差
MAPE、
判定系数
R2、
均方根误差
RMSE、
均方误差
MSE、
方差
SSE
和调整判定系数
Adj
‑
R2。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于多个评价指标对每一条固有模态函数
IMF
的含噪程度进行综合评分具体方法为：计算各个固有模态函数
IMF
i,j
各个评价指标的参数值，得到固体潮信号
IMF
分量特征矩阵
S0；对所述分量特征矩阵
S0进行标准化处理，得到标准化特征矩阵
S
std
；设置各个指标所占据的权重值，组建一维权重向量
w
＝
[w1,w2,
…
,w
10
]
，其中
w
k
(k
＝
1,2,
…
,n)
表示第
k
个评价指标的权重值；设置参考数列
x0＝
{x0(k)|k
＝
1,2,
…
...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞聪，李忠亚，李查玮，
申请(专利权)人：湖北省地震局中国地震局地震研究所，
类型：发明
国别省市：