煤岩压裂声发射检测中小波包噪声抑制方法研究

摘要

为了优化煤岩压裂声发射信号的降噪效果,采用小波变换与小波包变换相结合的方法,利用MATLAB软件的小波包降噪函数,分别对3种不同脆性矿物含量的煤岩压裂声发射信号进行了降噪处理。提出在运用小波包降噪算法的前提下,在常见小波基中选取最优基,可提高分析效率且降噪效果良好;选取测试时间相同的数据进行分析,是正确选择降噪层数的必要条件;结合多种评价指标进行综合分析,进而确定最佳的降噪层数,可有效避免降噪不足或降噪过度。实验结果表明,对脆性矿物含量为30%、50%、70%的煤岩压裂声发射信号进行小波包降噪处理的最优基分别为Sym2、Sym6、Sym5,且最佳降噪层数均为3层。SymN小波系最适合煤岩压裂声发射信号的降噪,N值的选取与煤岩的脆性矿物含量有关,且在DbN小波系、CoifN小波系中,各自的最优基均具有较小的N值。随着煤岩脆性矿物含量的增加,SymN小波系相对于其他2种小波系在小波包降噪效果上表现出的优势越加明显。