Метод адаптивной пороговой вейвлет-обработки импульсных сигналов

• DOI

Регистрируемые на геодинамическом полигоне полуострова Камчатка сигналы геоакустической
эмиссии (ГАЭ) являются сложным многокомпонентным источником информации о напряженно-
деформированном состоянии среды на мезомасштабах. Данный вид сигналов имеет импульсную природу. В
ряде работ было показано, что нарастание интенсивности следования импульсов является возможным
предвестником землетрясений. Сигналы ГАЭ часто содержат шумы и помехи, появление которых обусловлено
рядом причин, например, неоднородностью среды распространения, влиянием погодных условий,
человеческой деятельностью и др. Так, сигналы ГАЭ содержат постоянно присутствующий фоновый шум, при
этом его интенсивность меняется с течением времени. Этот шум существенно искажает форму геоакустических
импульсов и тем самым осложняет анализ сигналов, выделение его структурных компонент и, как следствие,
снижает достоверность его прогностических возможностей. В представленной статье приведены результаты
оценки фонового шума геоакустических сигналов. Показано, что фоновый шум сигналов ГАЭ по структуре
похож на грубо оцифрованный Гауссов шум, а отношение сигнал/шум для одиночных импульсов в среднем
составляет 17 дБ. На основе этих оценок для очистки сигнала от шума и восстановления формы одиночных
импульсов предлагается метод адаптивной пороговой вейвлет-обработки. Вейвлет-преобразование является
достаточно распространенным методом представления нестационарных сигналов с локализованными
частотно-временными особенностями. Значение порога рассчитывается эмпирическим методом Байеса. Для
вейвлет-обработки выбраны койфлеты четвертого порядка. В заключении приведены результаты
вычислительного эксперимента, подтверждающие высокую эффективность использования выбранного метода
для предобработки импульсных сигналов ГАЭ.

Тристанов А. Б., Луковенкова О. О., Солодчук А. А. Метод адаптивной пороговой вейвлет-обработки импульсных сигналов // Морские интеллектуальные технологии. 2023. № 4, часть 1. С. 205–213. - DOI: 10.37220/MIT.2023.62.4.025