李震-論文

1、作者簡(jiǎn)介：作者簡(jiǎn)介：李震，（1987），男，吉林人，碩士研究生，主要方向，電路與系統(tǒng)王代強(qiáng)，（1965），男，貴州人，博士，教授，碩士生導(dǎo)師，主要研究方向：微電子材料及器件，電路與系統(tǒng)二次小波在海嘯信號(hào)探測(cè)中的應(yīng)用二次小波在海嘯信號(hào)探測(cè)中的應(yīng)用李震1王代強(qiáng)123（1貴州大學(xué)理學(xué)院2貴州大學(xué)人民武裝學(xué)院3貴州省微納電子與軟件技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室550025）摘要摘要：海嘯是通常由于海底地震引起的，海嘯信號(hào)具有復(fù)雜、多變的特性，在實(shí)際的勘測(cè)中去噪

2、的處理就顯得十分重要。本文介紹了一種基于二次小波的閾值去噪處理的方法。采用小波函數(shù)處理的方法有著較強(qiáng)的信噪分離能力，對(duì)工程應(yīng)用有著一定的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：海嘯信號(hào)；二次小波；去噪；信噪分離中圖分類號(hào)：中圖分類號(hào)：TN384文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ATheApplicationofSecondWaveletinTsunamiSignalDetectionLiZhen1WangDaiQiang123(1ThescienceColle

3、geofGuizhouUniversity2ThearmedfcesCollegeofGuizhouUniversity3MicronanoelectronicSoftwareTechnologyKeyLabatyofGuizhouProvince550025)Abstract:Thetsunamiusuallycausedbytheearthquakeunderthesea.Asthetsunamisignalhasthecomple

4、xchangingacteristicsintheactualsurveyofthetsunamisignaldenoisingprocessisveryimptant.Inthispaperweintroducesasecondmethodofwaveletdenoising.Thetreatmentmethodsusingwaveletfunctionhasastrongnoiseisolationcapabilityithasac

5、ertainsignificancefengineeringapplications.Keywds:tsunamisignalSecondarywaveletsDenoisingNoiseseparation1引言引言海嘯信號(hào)是由于海底地震產(chǎn)生的一種典型的非平穩(wěn)信號(hào)，其振幅、頻率、相位都是隨時(shí)間變化的函數(shù)。我們把實(shí)際海嘯信號(hào)分解成背景成分及若干個(gè)圓頻率周期海嘯信號(hào)進(jìn)行頻譜特征分析，并識(shí)別出其中的噪音成分。小波變換具有多分辨率即多尺度的特

6、點(diǎn)，可以由粗及精的逐步觀察信號(hào)。因其在時(shí)域、頻域都有表征信號(hào)局部特征的能力而被譽(yù)為分析信號(hào)的數(shù)學(xué)顯微鏡。在信號(hào)的壓縮和去噪方面有著廣泛的應(yīng)用。噪聲可分為2種：相干噪聲和隨機(jī)噪聲。相干噪聲在時(shí)間上的出現(xiàn)具有規(guī)律性，有明顯的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，它和有效波存在著頻譜差異、視速度差異或到達(dá)時(shí)間的差異等，因此可用其方向特性、相干性等來(lái)去除相干噪聲，如一維頻率濾波、二維視速度濾波等。隨機(jī)噪聲沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)律，在記錄上隨機(jī)出現(xiàn)，頻帶很寬，視速度不確定，無(wú)一定的傳

7、播方向，因此不能采用去除相干噪聲的方法去除隨機(jī)噪聲。常用的隨機(jī)噪聲去除方法有，fx域預(yù)測(cè)濾波方法、相干加強(qiáng)去噪方法、KL變換方法、奇異值分解法以及一維小波變換等[3]。頻譜特征分析方法可以作為海嘯信號(hào)研究的一種手段。頻譜數(shù)字處理可將海嘯信號(hào)曲線中的周期性成分分解出來(lái)。沉積速率變化會(huì)造成頻譜能量團(tuán)錯(cuò)斷延伸；海嘯噪音會(huì)影響頻譜解釋，當(dāng)噪音足夠大時(shí)，頻譜解釋將發(fā)生困難。以一個(gè)含有隨機(jī)噪聲的海嘯信號(hào)為例分析噪聲的影響。假設(shè)采自海面的海嘯信號(hào)沿深

8、度形成一條數(shù)據(jù)曲線S(t)，它由S0，S1，S2，S3若干個(gè)成分構(gòu)成：S(t)=S0S1S2S3其中S0=；0aS1=；)2sin(a11Tt?S2=；)2sin(a22Tt?S3=。)11(3?Ra上述S0為一背景成分，數(shù)值為；S1、S2都是簡(jiǎn)單正弦信號(hào)，取振0a幅，取厚度周期2a21??aT1=16m，T2=4m，T1：T2=4：1；S3是隨機(jī)噪音，取振幅。5.2a3?顯然由于信號(hào)的疊加以及噪音的干擾，合成信號(hào)曲線S(t)比較復(fù)雜，

9、相當(dāng)于實(shí)際海嘯信號(hào)，肉眼直接分辨各頻譜原始數(shù)據(jù)是困難的。所以需要采用以小波變換為基礎(chǔ)的頻譜數(shù)字處理方法，對(duì)合成的曲線分解，找出其噪音和有效信號(hào)的成分[5]。由于小波函數(shù)具有良好的時(shí)域、頻域都有表征信號(hào)局部特征的能力，利用小波變換把海嘯信號(hào)記錄在二維的時(shí)間頻率(或時(shí)間尺度域)上分解，就有可能利用多次波、面波及隨機(jī)干擾波與有效信號(hào)在時(shí)間尺度域的差異把它們分開(kāi)，或?qū)?lái)自不同反射層的反射波區(qū)分開(kāi)，就能達(dá)到去噪的目的。小波降噪方法在海嘯數(shù)據(jù)處理過(guò)