文档名：采煤工作面水流声的降噪算法研究
摘要：采煤工作面水害事故发生前伴有水流声出现,为减小常见机械设备噪声对水流声识别的影响,提出了一种改进小波阈值降噪法.为了补偿水流声在采集过程中高频信号的损失,对其进行了预加重、分帧、加窗等预处理;采用小波软、硬阈值函数折衷法对阈值函数进行改进,避免了信号处理后带来的附加振荡问题;在固定阈值中引入了分解层数j,变化的阈值可最大程度分离水流声信号与噪声信号.结果表明,改进小波阈值降噪法相较于谱减法、子空间法和小波阈值法的硬阈值函数,输出信噪比提高了1dB以上,降噪性能提升了15％左右;相较于小波阈值法的软阈值函数,当输入信噪比大于0dB时,输出信噪比提高1dB以上,可有效降低水流声信号中的机械设备噪声干扰.
Abstract：Thewaterdamageaccidentatthecoalminingfaceisprecededbythesoundofwaterflowing.Toreducetheinfluenceofnoiseinterferenceofcommonmechanicalequipmentonthesoundrecognitionofwaterflow,thispaperproposesanimprovedwaveletthresholdnoisereductionmethod.Tocompensatethelossofhigh-frequencysignalsintheprocessofwaterflowsoundacquisition,pre-emphasis,framing,andwindowingarepre-emphasized.Thecompromisemethodofwaveletsoftandhardthresholdfunctionsisemployedtoimprovethethresholdfunction,avoidingtheadditionaloscillationproblemcausedbysignalprocessing.Thenumberofdecompositionlayersjisintroducedintothefixedthreshold,andthevariablethresholdmaximizestheseparationofthewaterflowacousticsignalfromthenoisesignal.Ourresultsshowthehardthresholdfunctionimprovestheoutputsignal-to-noiseratiobymorethan1dBandreducesthenoisebyabout15％whencomparedwiththoseofspectralsubtraction,subspacemethodandwaveletthresholdmethod.Comparedwiththesoftthresholdfunctionofthewaveletthresholdmethod,theoutputsignal-to-noiseratioincreasesbyover1dBwhentheinputsignal-to-noiseratio≥0dB.Theimprovedwaveletthresholdnoisereductionmethodeffectivelyreducesthenoiseinterferenceofmechanicalequipmentinthewaterflowacousticsignal.
作者：李传兵 李思毅 程瑶 Author：LIChuanbing LISiyi CHENGYao
作者单位：重庆理工大学机械工程学院,重庆400054;朗德科技(重庆)有限公司,重庆400054重庆理工大学机械工程学院,重庆400054
刊名：重庆理工大学学报 PKU
Journal：JournalofChongqingInstituteofTechnology
年，卷(期)：2024, 38(5)
分类号：TP391.4
关键词：水流声 降噪 小波变换 阈值函数 信噪比
Keywords：waterflowsound noisereduction wavelettransform thresholdfunction signal-to-noiseratio
机标分类号：TN911.7TP391.41TP212.14
在线出版日期：2024年5月24日
基金项目：重庆市科委基础与前沿研究一般项目采煤工作面水流声的降噪算法研究[
期刊论文] 重庆理工大学学报--2024, 38(5)李传兵 李思毅 程瑶采煤工作面水害事故发生前伴有水流声出现,为减小常见机械设备噪声对水流声识别的影响,提出了一种改进小波阈值降噪法.为了补偿水流声在采集过程中高频信号的损失,对其进行了预加重、分帧、加窗等预处理;采用小波软、硬阈值...参考文献和引证文献
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