用于金属破裂声发射信号检测的归一化分析方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于金属破裂声发射信号检测的归一化分析方法，属于地震电磁 前兆研宄与地震预测领域。
【背景技术】
[0002] 材料变形或者受到外力作用时应变能以应力波的形式释放，通过传感器接收到金 属破裂声发射信号，需要进一步进行分析处理。
[0003] 传统的STFT-WVD时频分析方法会用到以下公式对金属破裂声发射信号进行处 理：
【主权项】
1. 一种用于金属破裂声发射信号检测的归一化分析方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 将声发射信号分别作短时Fourier变换和Wigner-Ville分布化，分别得到声发射 信号的时频表示STFT数组和声发射信号时频分布WVD数组； (2) 选取STFT数组的最大值max_stft并记录其所在的数组位置（i，j)，将STFT数组 中的各个数除以max_stft以对STFT数组进行归一化，无量纲的归一化后的声发射信号时 频表示数组STFT_1 ; (3) 记录数组STFT_1中非0值中的最小值min_l，将数组STFT_1中的值为0的数全部 用min_l替换； (4) 选取WVD数组中位置为（i，j)的数max_wvd，将WVD数组中的各个数除以max_wvd 以对WVD数组进行归一化，得到无量纲的临时数组A ; (5) 临时数组A点除以数组经步骤（3)处理的STFT_1得到声发射信号时频分布与时频 表示倍数关系的临时数组B，设置矩阵倍数比值上限值X与矩阵倍数比值下限值y，X的范 围为5和10之间，y的范围为1到3之间；记录临时数组B中大于X的数的位置Q 1, J1)， 将临时数组B中大于X的数和小于y的数全部置为1 ; (6)将WVD数组中处于位置Qpj1)的数全部置为0,将WVD数组点除以数组B; (7) 输出经步骤（6)处理后的已除去交叉项的声发射信号WVD数组。
2. 根据权利要求1所述的用于金属破裂声发射信号检测的归一化分析方法，其特征在 于：步骤（7)输出的WVD数组进行二维时频谱显示。
【专利摘要】本发明提供了一种用于金属破裂声发射信号检测的归一化分析方法，对金属破裂声发射信号分别作短时Fourier变换和Wigner-Ville分布，得到数组STFT和WVD，选取STFT最大值记录位置(i，j)，将STFT归一化得到数组STFT_1，记录STFT_1最小值并将0值用最小值替换，取WVD数组位置(i，j)的数对WVD归一化得到数组A，A点除以STFT_1得到数组B，记录B中大于上限值的数位置(i1，j1)，将B大于上限值和小于下限值的数置为1，将WVD中位置(i1，j1)的数置为0，WVD点除以B，输出WVD。本发明较好地消除交叉项干扰，具有较高的时频分辨率，结果理想，使用灵活。
【IPC分类】G01V1-30
【公开号】CN104849754
【申请号】CN201510260144
【发明人】郝国成, 陈忠昌, 张伟民, 程卓
【申请人】中国地质大学（武汉）
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月20日