[发明专利]高层建筑摆幅测量方法及装置

权利要求书

1.一种高层建筑摆幅测量方法，其特征在于，包括：

采集摆幅监测源位移信号x(t)；

对所述位移信号x(t)进行初级滤波，以获取滤波后位移信号y(t)；

对所述位移信号y(t)进行模态分解，得到本征模态函数IMF分量I_m(t)，其中，m＝1,2，…，M，M是所述IMF分量I_m(t)的总数；

利用预设方法计算所述IMF分量I_m(t)与所述位移信号y(t)的相关系数，获取相关系数序列；

根据所述相关系数序列进行信号重构，获取建筑摆幅信息；

所述根据所述相关系数序列进行信号重构，获取建筑摆幅信息的步骤具体为：

根据所述相关系数序列获取所述IMF分量I_m(t)的噪声序列与信号序列的界限i以及信号序列与趋势序列的界限j，

其中，i为所述相关系数序列中第一个局部极小值相关系数所对应的IMF分量，j为所述相关系数序列中i对应的相关系数之后的相关系数最高的极大值所对应的IMF分量；

将i之后j及j之前的IMF分量重构为信号序列，将j之后的IMF分量重构为趋势序列；

累加所述信号序列，得到建筑摆幅信息；累加所述趋势序列，得到建筑摆幅趋势信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述位移信号x(t)进行初级滤波，以获取滤波后位移信号y(t)的步骤具体为：

采用经验模态分解EMD规则对所述位移信号x(t)进行分解，得到K个IMF分量C_k(t)和残差R，其中，k＝1,2，…，K；

根据预设的中值滤波窗口大小分别对所述IMF分量C_k(t)进行滤波，获取过滤后的IMF分量D_k(t)；

累加所有过滤后的IMF分量D_k(t)，得到滤波后的位移信号y(t)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预设方法计算所述IMF分量I_m(t)与所述位移信号y(t)的相关系数的方法具体为：

其中，R(y(t),I_m(t))为相关系数，y(t)为位移信号，I_m(t)为第m阶IMF分量，为y(t)的平均值，为I_m(t)的平均值，n为采样个数。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述采集摆幅监测源位移信号x(t)的方法具体为：在高层建筑背风处利用地面微波干涉仪采集摆幅监测源位移信号x(t)。

5.一种高层建筑摆幅测量装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集摆幅监测源位移信号x(t)；

滤波模块，用于对所述位移信号x(t)进行初级滤波，以获取滤波后位移信号y(t)；

模态分解模块，用于对所述位移信号y(t)进行模态分解，得到本征模态函数IMF分量I_m(t)，其中，m＝1,2，…，M，M是所述IMF分量I_m(t)的总数；

计算模块，用于利用预设方法计算所述IMF分量I_m(t)与所述位移信号y(t)的相关系数，获取相关系数序列；

重构模块，根据所述相关系数序列进行信号重构，获取建筑摆幅信息；

所述重构模块获取建筑摆幅信息的方法具体为：

根据所述相关系数序列获取所述IMF分量I_m(t)的噪声序列与信号序列的界限i以及信号序列与趋势序列的界限j，

其中，i为所述相关系数序列中第一个局部极小值相关系数所对应的IMF分量，j为所述相关系数序列中i对应的相关系数之后的相关系数最高的极大值所对应的IMF分量；

将i之后j及j之前的IMF分量重构为信号序列，将j之后的IMF分量重构为趋势序列；

累加所述信号序列，得到建筑摆幅信息；累加所述趋势序列，得到建筑摆幅趋势信息。