矿冶工程

作者：申宇宙, 张云鹏, 马海越

单位：1.华北理工大学 应急管理与安全工程学院, 河北 唐山 063210;2.华北理工大学 矿业工程学院, 河北 唐山 063210;3.河北省矿业开发与安全技术重点实验室, 河北 唐山 063210

关键词：爆破,振动信号,降噪,固有时间尺度分解(ITD),K-means算法,小波包法,信噪比,仿真信号

基金：河北省教育厅在读研究生创新能力培养资助项目(CXZZBS2023124);河北省自然科学基金(E2016209388)

针对实测爆破振动信号中噪声干扰的问题,提出了一种爆破振动信号降噪方法。该方法基于固有时间尺度分解(ITD)算法,将信号分解为多个IMF分量;引入K-means算法进行聚类处理,计算各类别信号的相关系数值,识别含噪信号类别;通过小波包法对含噪信号进行降噪处理并重构,得到纯净信号。采用该方法对仿真信号和实测信号进行降噪验证,结果表明,在仿真信号降噪实验中,相较于传统的小波包法、CEEMDAN法和ITD法,ITD - K-means - 小波包法的信噪比(17.241 dB)最大,均方根误差(9.71×10^-2)最小;在实测信号降噪实验中,经ITD - K-means - 小波包法处理后的信号在中低频段(0～60 Hz)保留了更多的优势主频能量,有效抑制了120 Hz以上的高频噪声。

来源：2026年第1期

《矿冶工程》期刊编辑部

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