基于周期变异SOA-SVMD爆破振动信号降噪研究

来源：振动与冲击杂志2025年第21期北京时间：

作者：李洪超,，沈成行，石玉莲，黄国泉，张继，衣佳欣5，王凯aka_5

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.江西铜业集团银珠山矿业有限责任公司，江西贵溪335413；5.昆明冶金高等专科学校冶金与矿业学院，昆明650033

摘要：针对爆破振动信号受环境噪声干扰严重的问题，提出一种基于周期变异海鸥算法（seagull optimization algorithm，SOA）优化逐次变分模态分解（successive variational modal decomposition，SVMD）参数的降噪方法。首先，引入周期变异策略改进SOA算法以克服局部最优缺陷，并用于优化SVMD的maxAlpha参数；其次，基于多尺度排列熵（MPE）阈值筛选噪声分量，重构有效模态实现降噪。通过仿真信号实验对比经验模态分解、小波阈值法、集合经验模态分解-多尺度排列熵、鲸鱼优化算法-变分模态分解-多尺度排列熵及本文方法，以信噪比和均方根误差为评价指标，结果表明：周期变异SOA-SVMD的信噪比（20.588）最高，均方根误差（0.160）最小，性能表现最佳。进一步以江西某地下矿山爆破振动实测信号验证，降噪后信号能量比为0.971，信偏比为12.020，均值曲率为356.480，波形平滑度显著提高。该方法为复杂环境下爆破振动信号的特征提取提供了高精度解决方案。<br>

关键词：爆破振动信号；周期变异SOA；逐次变分模态分解；多尺度排列熵；信号降噪；