【摘 要】
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为了进行复合煤岩体受载破裂电磁辐射特性试验并展开电磁信号特性分析,本文主要围绕两项工作展开,一是改进煤岩电磁辐射采集系统。自主开发了适用于实验室试验的宽频和点频全
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为了进行复合煤岩体受载破裂电磁辐射特性试验并展开电磁信号特性分析,本文主要围绕两项工作展开,一是改进煤岩电磁辐射采集系统。自主开发了适用于实验室试验的宽频和点频全向天线,尺寸小、频带宽、接收性能好;使用DSP代替单片机和ARM作为数据采集核心处理器,用以提高采集系统的采集速度和数据处理能力。二是优化煤岩电磁辐射信号处理算法。改进传统阈值去噪算法形成了改进小波阈值(IWT)去噪算法,与自适应集合经验模态分解(AEEMD)结合,用于煤岩电磁辐射信号去噪;使用AEEMD-IWT与FFT算法配合完成电磁信号的幅度谱和功率谱分析。为验证改进的采集系统和信号处理算法在受载煤岩破裂电磁辐射特性研究中的实用性和优越性,进行了建模仿真和实验室试验。借助MATLAB平台分别使用IWT算法、AEEMD-IWT算法进行去噪仿真,使用AEEMD-IWT-FFT算法进行频谱分析仿真。在试验室进行固定频率电磁辐射信号采集、去噪和频谱分析试验;进行复合煤岩受载破裂电磁辐射特性试验。试验结果证明电磁辐射采集系统能够快速、有效的采集煤岩电磁辐射信号;AEEMD-IWT去噪算法对高信噪比和低信噪比的电磁辐射信号均能有效去除其噪声,对点频信号的噪声去除效果更佳;可以利用改进的电磁辐射采集系统、AEEMD-IWT去噪算法和AEEMD-IWT-FFT频谱分析算法进行复合煤岩受载破裂电磁辐射特性研究,对煤岩动力灾害的预警预报具有意义。
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