• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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基于高斯变异MVO-VMD爆破振动信号降噪研究

李洪超, 周祉旎, 黄国泉, 程海勇, 沈成行. 基于高斯变异MVO-VMD爆破振动信号降噪研究[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2026-0077
引用本文: 李洪超, 周祉旎, 黄国泉, 程海勇, 沈成行. 基于高斯变异MVO-VMD爆破振动信号降噪研究[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2026-0077
LI Hongchao, ZHOU Zhini, HUANG Guoquan, CHENG Haiyong, SHEN Chengxing. Research on Blast Vibration Signal Denoising Based on Gaussian Mutation MVO-VMD[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2026-0077
Citation: LI Hongchao, ZHOU Zhini, HUANG Guoquan, CHENG Haiyong, SHEN Chengxing. Research on Blast Vibration Signal Denoising Based on Gaussian Mutation MVO-VMD[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2026-0077

基于高斯变异MVO-VMD爆破振动信号降噪研究

doi: 10.11883/bzycj-2026-0077
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(52364016);国家自然科学基金资助项目(52164010);云南省“兴滇英才支持计划”青年人才专项(KKXX202456056);

Research on Blast Vibration Signal Denoising Based on Gaussian Mutation MVO-VMD

  • 摘要: 为有效抑制爆破振动信号中的噪声干扰,提出一种基于高斯变异多元宇宙优化算法(GMVO)优化变分模态分解(VMD)的降噪方法。该方法利用高斯变异策略增强多元宇宙优化算法的全局搜索与局部开发能力,以最小包络熵为适应度函数,自适应寻优VMD的惩罚因子α与模态数K;进而对含噪信号进行VMD分解,联合多尺度排列熵与方差贡献率为判据,设定双阈值筛选有效本征模态函数(IMF)分量并重构信号,实现噪声抑制。以爆破振动预测模型构建纯净仿真信号,在此基础上分别加入信噪比为3、5、7、10、15dB的高斯白噪声进行降噪验证。结果表明,高斯变异MVO-VMD在信噪比、均方根误差、相关系数及光滑度四项指标上均优于MVO-VMD、小波阈值、EMD-MPE及EEMD-MPE四种经典方法,且在强噪声环境下鲁棒性指数均高于0.8。某地下矿山实测信号的降噪应用表明,高斯变异MVO-VMD能有效抑制高频噪声并校正基线漂移,掏槽孔与周边孔降噪后信号光滑度指标分别低于0.0009和0.0035;在与四种经典方法的对比中,所提方法在光滑度指标、能量比及频谱相似度上均表现出更优的综合性能,验证了其在实际工程中的有效性与适用性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2026-03-16
  • 网络出版日期:  2026-06-09

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