[发明专利]一种将爆破振动加速度转换为速度的方法

权利要求书

1.一种将爆破振动加速度转换为速度的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)对实测加速度数据序列进行经验模态分解，根据数据序列自适应分解为n个固有模态函数和一个趋势项

X(t)=Σi=1nci(t)+rn(t)]]>

式中：X(t)为原始信号，c_i(t)为固有模态函数，r_n(t)为趋势项，n≤50；

(2)对步骤(1)中的固有模态函数和趋势项进行低频预处理

a.趋势项r_n(t)由测振仪或传感器温漂或零漂引起，剔除公式为：

                          X′(t)＝X(t)-r_n(t)

b.数据序列均值由测振仪或传感器直流成分引起，去均值化公式为：

X′′=X′-X′‾=X′-Σi=1px′i/p]]>

式中：X′为原始数据序列X经过趋势项剔除之后的数据序列，为数据序列X′的均值，p为数据序列中包含的数据点个数；

(3)对高频IMF分量进行阈值降噪处理，阈值函数表达式为

γThr(x)=sgn(x)[|x|-Thr/exp2(|x|-Thrm)]|x|>Thr0|x|≤Thr]]>

式中：m为任意正常数，当时，函数趋同于软阈值函数，当时，趋近于硬阈值函数；

其中Thr为各分解尺度对应的阈值，N是数据序列长度，k为(0，1]之间的正常数，σ＝median(|d_j(k)|)/0.6745，median()为中值函数；

(4)进行时域积分处理，得到速度数据数列{x_l}(l＝1，2，3L，n)，

时域积分采用辛普森时域积分公式

y(n)=ΔtΣi=1nx(i-1)+x(i)2]]>

式中：{x(n)}(n＝0，1，L，N)为信号，采样时间步长Δt为积分步长；

(5)对步骤(4)中得到的速度数据序列{x_l}(l＝1，2，3L，n)进行分段最小二乘法修正处理：

设一个m阶多项式为x_l^*＝a₀+a₁l+a₂l+L+a_ml^m

确定各待定系数a_i，使得x_l^*与x_l的误差平方和为最小，

消除趋势项，得到高精度的速度数据序列为：y_l＝x_l-x_l^*。