基于SBOA-VMD联合小波阈值的声发射信号降噪算法研究及验证

doi:10.13545/j.cnki.jmse.2025.0218

采矿与安全工程学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (4): 1031-1044.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2025.0218

基于SBOA-VMD联合小波阈值的声发射信号降噪算法研究及验证

邓敏1，柏建彪1,2，张自政3，田志军1，王襄禹1，徐营1，闫帅1

1. 中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州221116；2. 新疆工程学院新疆煤炭资源绿色开采教育部重点实验室，新疆乌鲁木齐830023；3. 湖南科技大学资源环境与安全工程学院，湖南湘潭411201

出版日期:2026-07-15 发布日期:2026-07-21
通讯作者: 柏建彪,E-mail： Baijianbiao@cumt.edu.cn,Tel： 13951359087
作者简介:邓敏(1997— )，男，湖南省浏阳市人，博士研究生，从事岩石破坏机理与智能预警方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金联合基金重点项目（U21A20107）；新疆自治区重点研发任务专项—厅厅联动项目（2022B01051）；中央高校基本科研业务费专项资金项目（2024-10943）；江苏省研究生科研创新计划项目（KYCX24_2850）；中国矿业大学研究生创新计划项目（2024WLKXJ016）

Research and verification of acoustic emission signal denoising algorithm based on SBOA-VMD combined with wavelet threshold

Online:2026-07-15 Published:2026-07-21

摘要/Abstract

摘要： 在声发射测试中，岩石破坏产生的有效信号易受到背景噪声及其他设备噪声的污染。针对砂岩破坏过程中声发射信号含噪问题，本文提出一种基于秘书鸟优化算法（SBOA）优化变分模态分解（VMD）参数，结合小波阈值降噪的方法，对监测的声发射信号进行降噪处理，提取有效信号，提高砂岩破坏过程的信号质量。采用SBOA算法寻优时，以最小包络熵为适应度函数，得到VMD分解时所需的关键参数[K，α]，实现信号的有效分解。根据相关系数评判各IMF分量的含噪情况，对含噪信号分量进行小波阈值降噪处理，并重构得到降噪后的信号。通过仿真和实测信号降噪试验，对比降噪后声发射信号的信噪比、均方误差等评价指标，证明了SBOA-VMD对优化VMD参数的优越性和SBOA-VMD联合小波阈值降噪算法在岩石声发射信号降噪的实用性。研究结果为利用声发射信号探究岩石破裂规律提供参考。

关键词: 声发射, 秘书鸟优化算法, 变分模态分解, 小波阈值, 降噪

中图分类号:

TD 313
TU 45

邓敏, 柏建彪, 张自政, 田志军, 王襄禹, 徐营, 闫帅. 基于SBOA-VMD联合小波阈值的声发射信号降噪算法研究及验证[J]. 采矿与安全工程学报, 2026, 43(4): 1031-1044.

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基于SBOA-VMD联合小波阈值的声发射信号降噪算法研究及验证

Research and verification of acoustic emission signal denoising algorithm based on SBOA-VMD combined with wavelet threshold

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