时频分布在爆破震动信号处理中的应用

英文篇名：USE OF TIME-FREQUENCY DISTRIBUTIONS FOR PROCESSING THE SIGNALS OF BLASTING VIBRATION
中文刊名：工程爆破
英文刊名：Engineering Blasting
作者：马瑞恒 ; 钱汉明 ; 娄建武 ; 唐献述 ; 周翔
英文作者：MA Rui-heng~1 ; QIAN Han-ming~2 ; LOU Jian-wu~1 ; TANG Xian-shu~1 ; ZHOU Xiang~1(1. Engineering Institute of Engineering Corps ; PLA Univ. of Sci.& Tech. ; Nanjing 210007 ; China ; 2. First Research Institute of Engineering Corps ; PLA Equipment Department ; Wuxi ; Jiangsu 214035 ; China)
中文关键词：短时Fourier变换 ; 小波变换 ; 二次型时频分布 ; 爆破震动信号
英文关键词：STFT ; Wavelet Transform ; Quadratic time-frequency distribution ; Blasting vibration signal
出版日期：2004-06-30
机构：解放军理工大学工程兵工程学院,解放军总装工程兵科研一所,解放军理工大学工程兵工程学院,解放军理工大学工程兵工程学院,解放军理工大学工程兵工程学院南京210007 ,江苏无锡214035 ,南京210007 ,南京210007 ,南京210007
年：2004
期：02
出版单位：工程爆破

摘要

爆破震动信号是典型的非平稳信号,其处理方法已由单纯的频域分析过渡到时频联合分布分析。在讨论Fourier变换(FT)和短时Fourier变换(STFT)不足的基础上,论述了基于连续小波变换(CWT)和离散小波变换(DWT)在爆破震动信号分析中的应用。作为一种严格的时频分析方法,论文尝试利用二次型时频分布来进行爆破震动信号的时频联合分析;通过几种二次型时频分布的对比分析,认为CWD在具有较强的时频聚集性的同时又较好地对交叉项进行了抑制,适合于进行爆破震动信号的时频分析。
The methods for processing of blasting vibration signals, typical random vibration signals, have been changed from frequency domain to time-frequency analysis. On the basis of discussing the drawbacks of the FT and STFT, the use of CWT and DWT for processing the blasting vibration signals is expatiated. The quadratic time-frequency distribution as a precise time-frequency analysis method is tried to analyze the blasting vibration signals. With the comparison between several time-frequency distributions, CWD is considered to be a perfect distribution, which is very suitable to time-frequency analysis of blasting vibration signal, and both has high time-frequency resolution and can compress cross terms effectively.

引文

〔1〕黄忆龙.工程爆破中的灾害及其控制[J].西部探矿工程,2002(2):90-91.
    〔2〕林秀英,张志呈.爆破地震波的频谱分析[J].中国矿业,2000,9(6):77-80.
    〔3〕李彤华,唐春海,于亚伦.爆破振动的频谱特征及其工程应用[J].工程爆破,2000,6(2):1-5
    〔4〕龙源,娄建武,徐全军.小波分析在结构物对爆破振动响应的能量分析法中的应用[J],爆破器材,2001(6):1-5.
    〔5〕宋光明,曾新吾,陈寿如,吴从师.爆破条件对爆破震动信号分析中小波包时频特征的影响[J].工程爆破,2002,8(2):5-12.
    〔6〕MunozA,ErtleR,UnserM.ContinuousWavelettransformwitharbitraryscalesandO(N)complexity[J].SignalProcessing,2002(82):749-758.
    〔7〕马瑞恒,王新晴.基于连续小波变换的气密性故障诊断[J].内燃机学报,2003,21(1):91-95.
    〔8〕马瑞恒,王新晴.基于一种新的时频分布的机械故障诊断[J].振动与冲击,2003,22(3):68-70.