用于金屬破裂聲發(fā)射信號檢測的歸一化分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于金屬破裂聲發(fā)射信號檢測的歸一化分析方法，屬于地震電磁 前兆研宄與地震預測領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 材料變形或者受到外力作用時應變能以應力波的形式釋放，通過傳感器接收到金 屬破裂聲發(fā)射信號，需要進一步進行分析處理。
[0003] 傳統(tǒng)的STFT-WVD時頻分析方法會用到以下公式對金屬破裂聲發(fā)射信號進行處 理：
【主權(quán)項】
1. 一種用于金屬破裂聲發(fā)射信號檢測的歸一化分析方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 將聲發(fā)射信號分別作短時Fourier變換和Wigner-Ville分布化，分別得到聲發(fā)射 信號的時頻表示STFT數(shù)組和聲發(fā)射信號時頻分布WVD數(shù)組； (2) 選取STFT數(shù)組的最大值max_stft并記錄其所在的數(shù)組位置（i，j)，將STFT數(shù)組 中的各個數(shù)除以max_stft以對STFT數(shù)組進行歸一化，無量綱的歸一化后的聲發(fā)射信號時 頻表示數(shù)組STFT_1 ; (3) 記錄數(shù)組STFT_1中非0值中的最小值min_l，將數(shù)組STFT_1中的值為0的數(shù)全部 用min_l替換； (4) 選取WVD數(shù)組中位置為（i，j)的數(shù)max_wvd，將WVD數(shù)組中的各個數(shù)除以max_wvd 以對WVD數(shù)組進行歸一化，得到無量綱的臨時數(shù)組A ; (5) 臨時數(shù)組A點除以數(shù)組經(jīng)步驟（3)處理的STFT_1得到聲發(fā)射信號時頻分布與時頻 表示倍數(shù)關(guān)系的臨時數(shù)組B，設(shè)置矩陣倍數(shù)比值上限值X與矩陣倍數(shù)比值下限值y，X的范 圍為5和10之間，y的范圍為1到3之間；記錄臨時數(shù)組B中大于X的數(shù)的位置Q 1, J1)， 將臨時數(shù)組B中大于X的數(shù)和小于y的數(shù)全部置為1 ; (6)將WVD數(shù)組中處于位置Qpj1)的數(shù)全部置為0,將WVD數(shù)組點除以數(shù)組B; (7) 輸出經(jīng)步驟（6)處理后的已除去交叉項的聲發(fā)射信號WVD數(shù)組。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于金屬破裂聲發(fā)射信號檢測的歸一化分析方法，其特征在 于：步驟（7)輸出的WVD數(shù)組進行二維時頻譜顯示。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于金屬破裂聲發(fā)射信號檢測的歸一化分析方法，對金屬破裂聲發(fā)射信號分別作短時Fourier變換和Wigner-Ville分布，得到數(shù)組STFT和WVD，選取STFT最大值記錄位置(i，j)，將STFT歸一化得到數(shù)組STFT_1，記錄STFT_1最小值并將0值用最小值替換，取WVD數(shù)組位置(i，j)的數(shù)對WVD歸一化得到數(shù)組A，A點除以STFT_1得到數(shù)組B，記錄B中大于上限值的數(shù)位置(i1，j1)，將B大于上限值和小于下限值的數(shù)置為1，將WVD中位置(i1，j1)的數(shù)置為0，WVD點除以B，輸出WVD。本發(fā)明較好地消除交叉項干擾，具有較高的時頻分辨率，結(jié)果理想，使用靈活。
【IPC分類】G01V1-30
【公開號】CN104849754
【申請?zhí)枴緾N201510260144
【發(fā)明人】郝國成, 陳忠昌, 張偉民, 程卓
【申請人】中國地質(zhì)大學（武漢）
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月20日