DEP-CEEMDAN-MPE-INHT是一种用于噪音高的地震波的时间频率分析方法,具有自适应性噪声抑制和端点处理
Miao Sun1,2, Jing Wu3,4, Yu-Feng Wang5
1School of Civil Engineering & Research Center of Hubei Small Town Development, Hubei Engineering University, Xiaogan, 432000, China.
Scientific reports
|October 7, 2025
概括
一个新的DEP-CEEMDAN-MPE-INHT算法改进了爆炸地震波的时间频率分析. 这种方法克服了噪声干扰,提高了危险识别和控制的准确性.
科学领域:
- 地质物理学 地质物理学
- 信号处理 信号处理
- 地震学 地震学
背景情况:
- 希尔伯特-黄变形 (HHT) 对于分析爆发的地震波至关重要.
- 非静止的地震信号会受到噪声的影响,导致模式混和经验模式分解 (EMD) 中的终点效应.
- 这些问题损害了HHT时间频率分析的准确性.
研究的目的:
- 为了提高时间频率分析的准确性,用于发射地震波信号.
- 为了解决HHT的局限性,特别是模式混和终点效应.
- 开发一个强大的算法来提取精确的时间频率特征.
主要方法:
- 提出了一个新的时间频率分析算法:DEP-CEEMDAN-MPE-INHT.
- 在地震信号上应用双端处理 (DEP).
- 集成的完整组合实证模式分解与适应噪声 (CEEMDAN) 和多尺度转换 (MPE) 用于噪声和趋势抑制.
- 在内在模式函数 (IMFs) 上利用规范化希尔伯特变换 (NHT) 进行改进的分析.
主要成果:
- DEP-CEEMDAN-MPE-INHT有效地抑制了经验模式分解 (EMD) 终点效应和模式混.
- 该算法实现了高分辨率的时间频谱.
- 与标准HHT相比,在杂的模拟和实际爆炸地震信号上表现出卓越的性能.
结论:
- DEP-CEEMDAN-MPE-INHT为发射地震波提供了准确的时间频率特征参数.
- 该方法增强了信号分析,这对于危险的识别和控制至关重要.
- 这种改进的分析对地质物理学和安全工程有着重要的实际影响.


