一种基于灰狼优化VMD-WT的混凝土开裂电磁信号去噪方法技术

本发明专利技术公开了一种基于灰狼优化VMD‑WT的混凝土开裂电磁信号去噪方法，涉及结构安全监测领域，通过电磁信号采集装置获取混凝土开裂时的原始电磁信号；选定初始模态分量个数和二次惩罚因子，对原始电磁信号进行变分模态分解；计算各模态分量的包络熵和信噪比，得到各模态分量的复合指数；以灰狼算法作为优化算法，选取各模态分量的复合指数k的最小值作为优化目标，求解得到最优的模态分量个数和最优的二次惩罚因子；以峭度阈值对电磁信号进行去噪重构；选取小波基函数，对重构的电磁信号进行小波去噪；输出去噪后的信号。本发明专利技术能够对混凝土开裂电磁信号进行高效去噪，有助于提高信号的信噪比和还原原始信号能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及结构安全监测领域，具体涉及一种基于灰狼优化vmd-wt的混凝土开裂电磁信号去噪方法。

技术介绍

1、混凝土结构在开裂过程中，在压电效应和晶格破裂等多种影响因素作用下，裂纹表面将产生带正负电荷的粒子。这些带电粒子的振荡将向空间产生电磁辐射信号。然而，由于带电粒子的数目少，产生的电磁信号幅值低，空间电磁干扰严重，使得混凝土开裂电磁信号的检测成分目前混凝土结构安全监测领域的难点问题。现有的信号去噪方法重构精度低或计算时间长，使得重构效率低。

2、相关技术中，例如基于gwo优化小波阈值的大地电磁信号去噪方法及系统，只结合了gwo算法与小波阈值去噪，未通过vmd方法对信号进行预处理，并不适用于中心频带在2khz-20khz之间的混凝土开裂信号；例如一种岩体电磁辐射信号采集与处理装置及方法，虽然方法适用于混凝土开裂电磁信号的去噪，但是去噪方法存在模态混叠问题，信号的去噪效果较差；例如一种基于优化变分模态分解的电磁信号处理方法和装置，虽然方法结合了最小包络熵和改进鲸鱼优化算法对vmd方法的模态分量和惩罚因子进行选择，提高了去噪能力，但是方法的重本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于灰狼优化VMD-WT的混凝土开裂电磁信号去噪方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于灰狼优化VMD-WT的混凝土开裂电磁信号去噪方法，其特征在于：所述的原始电磁信号x(t)由电磁信号采集装置通过阈值触发、放大和带通滤波得到，x(t)信号的采样频率为1-1.5MHz，采样点数为50000-55000，采样时间为50-60ms。

3.根据权利要求1所述的一种基于灰狼优化VMD-WT的混凝土开裂电磁信号去噪方法，其特征在于：所述的变分模态分解指的是通过构建变分问题，结合迭代搜寻变分模型的最优解，将原始信号x(t)分解为K个中心频率为...

【技术特征摘要】

1.一种基于灰狼优化vmd-wt的混凝土开裂电磁信号去噪方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于灰狼优化vmd-wt的混凝土开裂电磁信号去噪方法，其特征在于：所述的原始电磁信号x(t)由电磁信号采集装置通过阈值触发、放大和带通滤波得到，x(t)信号的采样频率为1-1.5mhz，采样点数为50000-55000，采样时间为50-60ms。

3.根据权利要求1所述的一种基于灰狼优化vmd-wt的混凝土开裂电磁信号去噪方法，其特征在于：所述的变分模态分解指的是通过构建变分问题，结合迭代搜寻变分模型的最优解，将原始信号x(t)分解为k个中心频率为ωk和有限带宽的模态分量uk。

4.根据权利要求1所述的一种基于灰狼优化vmd-wt的混凝土开裂电磁信号去噪方法，其特征在于：所述的包络熵ep为：

5.根据权利要求1所述的一种基于灰狼优化vmd-wt的混凝土开裂电磁信号去噪方法，其特征在于：所述的灰狼优化算法为首先初始化种群规模以及狼群个体的位置，以复合指数k作为评价指标，然后计算每个位置的得分情...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭大文，侯春尧，黄松岭，张洪毅，张敬华，毛延翩，曾广栋，周益，刘德新，胡长浩，夏帆，
申请(专利权)人：三峡金沙江川云水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：