基于APO-VMD联合小波阈值的爆破振动信号去噪方法研究

来源：振动与冲击杂志2025年第15期北京时间：

作者：李洪超,，张继，石玉莲，黄国泉，屈晨亮5，衣佳欣6，文义明906055756

单位：1.昆明理工大学公共安全与应急管理学院，昆明650093；2.昆明理工大学城市学院，昆明650051；3.昆明理工大学国土资源工程学院，昆明650093；4.江西江铜银珠山矿业有限公司,江西 贵溪335413；5.北京中大爆破工程有限公司,北京100009；6.昆明冶金高等专科学校冶金与矿业学院,昆明650033

摘要：爆破过程中受复杂地质条件的影响，导致振动信号掺杂大量噪声，一定程度掩盖了信号的真实信息。为有效降低爆破振动信号的噪声部分，提出一种结合人工原生动物优化器算法（Artificial Protozoa Optimizer，APO）、变分模态分解（Variational Mode Decomposition，VMD）和小波阈值的去噪方法，以获得振动信号的真实时域和频域信息。该方法通过APO算法，寻找使的VMD分解效果最佳的本征模态数K和惩罚因子α，然后利用VMD对含噪信号进行自适应分解，剔除方差贡献率较小的含噪模态分量，对保留下来的模态分量进行小波阈值去噪处理，最终得到重构后的去噪真实信号。分别以仿真信号和现场实测爆破振动信号为初始信号，利用APO-VMD联合小波阈值、经验模态分解、小波阈值去噪、VMD等方法对其进行去噪处理，结果表明APO-VMD联合小波阈值方法能有效地去除噪声信号，使之最大保留信号真实信息，对爆破振动信号去噪研究具有理论意义和工程价值。<br>

关键词：爆破振动信号；APO；变分模态分解；去噪