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基于EWT_Hankel_SVD的矿山微震信号特征提取及分类方法

作者:程铁栋; 吴义文; 罗小燕; 戴聪聪; 尹宝勇 江西理工大学; 赣州341000
矿山微震信号   模式识别   特征提取   经验小波变换   hankel矩阵  

摘要:针对矿山微震与爆破振动信号自动识别难的问题,提出了基于经验小波变换_Hankel矩阵_奇异值分解(EWT_Hankel_SVD)的矿山微震信号特征提取及分类方法。首先,针对微震信号的瞬态性和多样性,对EWT频谱分割方法进行改进,并利用仿真信号表明了方法的有效性。其次利用改进EWT对实际矿山采取的微震和爆破振动信号进行分解,借助相关性分析筛选得到f1~f5 5个主分量,进而分别利用分量f1~f5构造Hankel矩阵,计算各Hankel矩阵的最大奇异值和奇异熵。最后利用遗传算法优化的支持向量机(GA-SVM)对微震和爆破信号进行分类识别。结果表明,爆破振动信号分量f1~f4的奇异熵要大于岩体微震信号分量f1~f4的奇异熵,爆破振动信号分量f1~f5的最大奇异值要大于岩体微震信号分量f1~f5的最大奇异值。改进EWT识别效果要优于传统EWT和经验模态分解,GA-SVM识别效果要优于支持向量机、逻辑回归和Bayes判别法,且基于EWT_Hankel_SVD和GA-SVM分类准确率达到94%。

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