爆破振動信號分析技術研究

摘 要：由于爆破振動信號具有短時非平穩的特點，傳統的傅里葉變換不能滿足爆破振動信號的研究，現已出現了很多信號分析方法。本文結合現代爆破振動信號分析常用的傅里葉變換、短時傅里葉變換、小波變換、小波包變換、HHT變換的原理分析了各種方法的優缺點，并簡述爆破振動分析技術的研究現狀。

關鍵詞：爆破振動信號；傅里葉變換；技術

1 引言

現代爆破技術越來越廣泛地應用于礦山、水利、交通、隧道開挖等工程。在完成巖石爆破破碎的同時，必會伴生爆破飛石、地震波、噪音、粉塵等爆破公害。爆破地震波對周圍建筑物的影響即爆破地震效應產生的破壞作用可謂爆破公害之首，爆破振動危害控制一直是國內外爆破安全技術的重要研究課題。爆破振動信號的分析技術又是研究爆破振動控制的基礎和前提。對實測的爆破地震波采用各種數字信號處理技術進行分析和處理，提取信號的時頻特征，一直是爆破振動信號分析的主要研究方向之一。

爆破地震波作為一種由爆炸應力波轉換而來的、在巖土介質中傳播的能量逐漸衰減的擾動，所產生的振動信號具有短時、突變快等特點，是一種典型的非平穩隨即信號[1]。基于平穩信號理論的傅里葉變換在爆破振動信號分析中存在極大的局限性，目前已出現了很多信號分析方法。本文將簡單介紹現代爆破振動信號分析中常用的傅里葉變換、短時傅里葉變換、小波變換、小波包變換以及HHT變換在爆破振動信號處理中的應用，并從時頻局部化和分辨率等方面較為詳細地闡述各種方法的優缺點。……