李震-論文

1、作者簡介：作者簡介：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，（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探測中的應(yīng)用二次小波在海嘯信號探測中的應(yīng)用李震1王代強123（1貴州大學理學院2貴州大學人民武裝學院3貴州省微納電子與軟件技術(shù)重點實驗室550025）摘要摘要：海嘯是通常由于海底地震引起的，海嘯信號具有復(fù)雜、多變的特性，在實際的勘測中去噪

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的信噪分離能力，對工程應(yīng)用有著一定的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：海嘯信號；二次小波；去噪；信噪分離中圖分類號：中圖分類號：TN384文獻標識碼：文獻標識碼：ATheApplicationofSecondWaveletinTsunamiSignalDetectionLiZhen1WangDaiQiang123(1ThescienceColle

3、geofGuizhouUniversity2ThearmedfcesCollegeofGuizhouUniversity3MicronanoelectronicSoftwareTechnologyKeyLabatyofGuizhouProvince550025)Abstract:Thetsunamiusuallycausedbytheearthquakeunderthesea.Asthetsunamisignalhasthecomple

4、xchangingacteristicsintheactualsurveyofthetsunamisignaldenoisingprocessisveryimptant.Inthispaperweintroducesasecondmethodofwaveletdenoising.Thetreatmentmethodsusingwaveletfunctionhasastrongnoiseisolationcapabilityithasac

5、ertainsignificancefengineeringapplications.Keywds:tsunamisignalSecondarywaveletsDenoisingNoiseseparation1引言引言海嘯信號是由于海底地震產(chǎn)生的一種典型的非平穩(wěn)信號，其振幅、頻率、相位都是隨時間變化的函數(shù)。我們把實際海嘯信號分解成背景成分及若干個圓頻率周期海嘯信號進行頻譜特征分析，并識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，可以由粗及精的逐步觀察信號。因其在時域、頻域都有表征信號局部特征的能力而被譽為分析信號的數(shù)學顯微鏡。在信號的壓縮和去噪方面有著廣泛的應(yīng)用。噪聲可分為2種：相干噪聲和隨機噪聲。相干噪聲在時間上的出現(xiàn)具有規(guī)律性，有明顯的運動學特征，它和有效波存在著頻譜差異、視速度差異或到達時間的差異等，因此可用其方向特性、相干性等來去除相干噪聲，如一維頻率濾波、二維視速度濾波等。隨機噪聲沒有統(tǒng)一規(guī)律，在記錄上隨機出現(xiàn)，頻帶很寬，視速度不確定，無一定的傳

7、播方向，因此不能采用去除相干噪聲的方法去除隨機噪聲。常用的隨機噪聲去除方法有，fx域預(yù)測濾波方法、相干加強去噪方法、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研究的一種手段。頻譜數(shù)字處理可將海嘯信號曲線中的周期性成分分解出來。沉積速率變化會造成頻譜能量團錯斷延伸；海嘯噪音會影響頻譜解釋，當噪音足夠大時，頻譜解釋將發(fā)生困難。以一個含有隨機噪聲的海嘯信號為例分析噪聲的影響。假設(shè)采自海面的海嘯信號沿深

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都是簡單正弦信號，取振0a幅，取厚度周期2a21??aT1=16m，T2=4m，T1：T2=4：1；S3是隨機噪音，取振幅。5.2a3?顯然由于信號的疊加以及噪音的干擾，合成信號曲線S(t)比較復(fù)雜，

9、相當于實際海嘯信號，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，對合成的曲線分解，找出其噪音和有效信號的成分[5]。由于小波函數(shù)具有良好的時域、頻域都有表征信號局部特征的能力，利用小波變換把海嘯信號記錄在二維的時間頻率(或時間尺度域)上分解，就有可能利用多次波、面波及隨機干擾波與有效信號在時間尺度域的差異把它們分開，或?qū)碜圆煌瓷鋵拥姆瓷洳▍^(qū)分開，就能達到去噪的目的。小波降噪方法在海嘯數(shù)據(jù)處理過