EEMD 修正爆破加速度零漂信號(hào)中的最優(yōu)白噪聲系數(shù)*

王志亮，陳貴豪，黃佑鵬

（合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院，安徽 合肥 230009）

在巖石鉆孔爆破過(guò)程中，爆源近區(qū)巖石的沖擊振動(dòng)信號(hào)具有持時(shí)短、頻帶寬的特點(diǎn)[1]。目前廣泛使用的壓電式加速度傳感器在采集此類(lèi)信號(hào)時(shí)，大多會(huì)出現(xiàn)“零漂”現(xiàn)象[2-6]。造成壓電傳感器出現(xiàn)零漂誤差的原因主要有[2-3]：(1)受到高頻沖擊波作用時(shí)，傳感器由于自身諧振反應(yīng)導(dǎo)致內(nèi)部壓電晶體磁疇變化，這種變化反映到輸出信號(hào)上，出現(xiàn)零漂現(xiàn)象；(2)高沖擊作用下，傳感器壓電元件受到的作用力超過(guò)其在裝配時(shí)受到的預(yù)壓力，進(jìn)而造成壓電晶體與慣性質(zhì)量塊之間出現(xiàn)微量運(yùn)動(dòng)，造成零漂現(xiàn)象；(3)傳感器的質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)受到高沖擊作用時(shí)的動(dòng)剛度不足會(huì)導(dǎo)致其幅值線性度變差，可能造成零漂；(4)受限于傳感器壓電材料和制造工藝，信號(hào)放大器電路易過(guò)早進(jìn)入飽和堵塞狀態(tài)，RC 電路放電時(shí)間延長(zhǎng)到?jīng)_擊結(jié)束后，表現(xiàn)為零漂；(5)傳感器基座與被測(cè)物體表面連接剛度不足造成零漂誤差。由于爆破過(guò)程中巖石結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生不可逆的損傷，因而每次爆破信號(hào)的采集是單次性的。所以，如果爆破振動(dòng)信號(hào)采集過(guò)程中出現(xiàn)零漂現(xiàn)象，采用合理方法對(duì)誤差信號(hào)進(jìn)行修正非常有必要[4-6]。

近年來(lái)，不少學(xué)者對(duì)于零漂信號(hào)中產(chǎn)生的趨勢(shì)項(xiàng)去除方法進(jìn)行研究：龍?jiān)吹萚6]基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(empirical mode decomposition, EMD)、小波法、最小二乘法分別研究了爆破震動(dòng)測(cè)試信號(hào)中趨勢(shì)項(xiàng)的去除算法，并對(duì)三種方法去除趨勢(shì)項(xiàng)效果及重構(gòu)信號(hào)的時(shí)頻特征進(jìn)行對(duì)比分析，指出多項(xiàng)式趨勢(shì)項(xiàng)中的多項(xiàng)式階數(shù)選取對(duì)于信號(hào)的修正效果有較大影響；王燕等[7]采用EMD 法和最小二乘法相結(jié)合，以侵徹結(jié)束后的零漂趨勢(shì)作為侵徹過(guò)程中的零漂趨勢(shì)，對(duì)侵徹不同介質(zhì)的實(shí)測(cè)過(guò)載數(shù)據(jù)進(jìn)行去除零漂的處理，通過(guò)對(duì)修正后的過(guò)載數(shù)據(jù)進(jìn)行一次積分和二次積分，得到的侵徹速度和位移與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合較好；王濟(jì)[8]研究發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)平均法應(yīng)用較為簡(jiǎn)便，但其本質(zhì)僅是為了曲線基線回歸零點(diǎn)，在處理信號(hào)時(shí)有一定的盲目性；謝全民等[9]認(rèn)為小波法需要針對(duì)振動(dòng)信號(hào)特點(diǎn)事先選取合適的小波基函數(shù)和分解層數(shù)；吳祖堂等[10]通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出沖擊結(jié)束后的壓電式傳感器信號(hào)呈指數(shù)形式衰減的結(jié)論，但是信號(hào)的零漂往往在沖擊信號(hào)達(dá)到峰值前就已經(jīng)形成，沖擊結(jié)束后信號(hào)的指數(shù)衰減規(guī)律和沖擊過(guò)程中的趨勢(shì)項(xiàng)類(lèi)型是否一致，目前尚無(wú)定論；Huang 等人[11]揭示EMD 方法及其改進(jìn)算法—集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（ensemble empirical mode decomposition, EEMD）方法的基函數(shù)都來(lái)自于其信號(hào)本身，對(duì)于信號(hào)的先驗(yàn)性信息要求較低，在處理爆破沖擊這類(lèi)非平穩(wěn)信號(hào)時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯。實(shí)際上，EEMD 方法在EMD 方法基礎(chǔ)上，通過(guò)添加在頻譜上均勻分布的白噪聲有效地解決了EMD 方法分解得到的固有模態(tài)分量(intrinsic mode function, IMF) 中存在的模態(tài)混疊和端點(diǎn)震蕩問(wèn)題[12]，故認(rèn)為EEMD 方法處理零漂信號(hào)的效果優(yōu)于EMD 方法。但EEMD 方法中需要給出添加白噪聲的系數(shù)，目前沒(méi)有確定的量化指標(biāo)去評(píng)價(jià)零漂信號(hào)的修正效果，從而無(wú)法確定白噪聲系數(shù)的合理取值范圍。

基于此，本文先給出不同白噪聲系數(shù)下EEMD 結(jié)合高低頻處理方法修正巖石爆破中加速度零漂信號(hào)的過(guò)程；再輔以沖擊響應(yīng)譜分析，提出表征修正前后頻域平均偏差幅度的修正指數(shù)；在修正指數(shù)分析的基礎(chǔ)上確定EEMD 修正爆破零漂信號(hào)中白噪聲系數(shù)的最優(yōu)取值范圍，再用加速度信號(hào)積分后的速度信號(hào)對(duì)比討論最優(yōu)噪聲系數(shù)范圍的合理性，最后對(duì)比EEMD 法與滑動(dòng)平均法，討論二者的優(yōu)點(diǎn)與不足。

1 算法原理

EEMD 是針對(duì)EMD 算法中所存在的不足進(jìn)行改進(jìn)的算法，EMD 算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖1 所示[11]。EEMD 主要利用高斯白噪聲在頻譜上均勻分布的特性來(lái)彌補(bǔ)原始信號(hào)中一些缺失的尺度，使得不同時(shí)間尺度的信號(hào)自動(dòng)分解到其相適應(yīng)的參考尺度上去，從而有效地抑制EMD 分解信號(hào)時(shí)存在的模態(tài)混疊問(wèn)題。由于添加的白噪聲總體均值為零，所以將多次添加白噪聲后所求得的IMF 分量的集合平均值作為最終結(jié)果，以抵消白噪聲對(duì)于真實(shí)IMF 分量的影響。

圖 1 EMD 算法流程圖Fig. 1 Flow chart of EMD algorithm

EEMD 算法的實(shí)現(xiàn)步驟如下[12]。

（1） 將隨機(jī)高斯白噪聲信號(hào)nj(t)添加到原始信號(hào)x(t)：

式中：xj(t)是第j 次加噪信號(hào)，k、m 分別是添加白噪聲的系數(shù)和總次數(shù)，σ 是原始信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)差。

（2） 用EMD 方法將xj(t)分解成一系列IMF 分量ci,j和余項(xiàng)δj:

式中：ci,j和δj分別為第j 次加入白噪聲后信號(hào)分解得到的第i 個(gè)IMF 分量和余項(xiàng)，gj為第j 次加入白噪聲后信號(hào)的分解尺度。

（3） 如果j＜m，則重復(fù)步驟（1）和（2）。

（4） 獲取I=min(g1, g2,···, gm)，計(jì)算I 相應(yīng)的分解的IMF 的集合平均值作為最終結(jié)果:

2 信號(hào)處理

2.1 信號(hào)介紹

本文所處理的零漂信號(hào)來(lái)源于花崗巖爆破試驗(yàn)，其數(shù)據(jù)采集過(guò)程和時(shí)程曲線分別如圖2 和圖3 所示。爆源為1.5 g 太安炸藥，爆速約為6 000 m·s?1。圖3 中加速度信號(hào)A 測(cè)點(diǎn)的爆心距約為60 cm。信號(hào)放大器的采樣頻率為5×105Hz，加速度傳感器的頻響范圍是40～4×104Hz，設(shè)置低通3×104Hz。由圖3可以看出峰值加速度超過(guò)了4×104m·s?2，同時(shí)加速度信號(hào)在沖擊結(jié)束后沒(méi)有迅速歸零，而是持續(xù)一段時(shí)間后才緩慢歸零，這是高速?zèng)_擊環(huán)境下的典型零漂信號(hào)。

圖 2 試驗(yàn)與數(shù)據(jù)采集Fig. 2 Test and data collection

圖 3 爆破加速度信號(hào)AFig. 3 Blast acceleration signal A

2.2 白噪聲系數(shù)范圍

Wu 等[12]在分析EEMD 理論時(shí)，建議k 近似取0.20；Jiang 等[13]用EEMD 方法對(duì)振動(dòng)信號(hào)分析時(shí)指出，如果信號(hào)主頻段由高頻分量組成，則k 的取值范圍建議為0～0.20。

巖石的爆破試驗(yàn)結(jié)果表明[14-15]，巖石質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)主頻率與炸藥裝藥量成反比關(guān)系，與炸藥爆速成正比關(guān)系；裝藥深度對(duì)振動(dòng)主頻率也有很大影響，深孔爆破產(chǎn)生的地震波主頻較低，淺孔爆破產(chǎn)生的地震波主頻較高。本文爆破試驗(yàn)的裝藥量小、深度淺、炸藥爆速大且傳播距離短，故認(rèn)為其主頻段主要由高頻分量組成。因此，白噪聲系數(shù)k 選在0～0.20 范圍內(nèi)討論。

2.3 修正過(guò)程

2.3.1 EEMD 分解

為分析白噪聲系數(shù)對(duì)于EEMD 方法修正零漂信號(hào)的影響，在0～0.20 范圍內(nèi)選取0.05、0.10、0.15 和0.20 四個(gè)k 值對(duì)應(yīng)的白噪聲添加到原始信號(hào)中進(jìn)行EEMD 分解，添加次數(shù)均為100 次。圖4 給出k=0.10 時(shí)分解得到的IMF 分量和余項(xiàng)δ。

2.3.2 IMF 分量頻譜分析

將分解得到的IMF 分量分別進(jìn)行FFT 變換，可得各IMF 分量的頻譜信息。不同白噪聲系數(shù)下分解得到的各IMF 分量的主頻如表1 所示。限于篇幅，僅給出部分IMF 分量的頻譜圖，如圖5 所示。

從表1 可以看出，白噪聲系數(shù)對(duì)前兩階IMF 分量的主頻影響很小，前兩階IMF 分量主頻均在18 800 Hz 左右。結(jié)合圖5(a) 可知，白噪聲系數(shù)主要影響其主頻幅值，系數(shù)越大，主頻幅值越小；從IMF2 至IMF11 分量，隨著分解階數(shù)的增加，IMF 分量主頻迅速衰減，且不同白系數(shù)噪聲下分解的同階IMF 分量主頻與白噪聲系數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系；IMF11 之后的分量的主頻降至低頻段，且基本保持不變。同時(shí)，從圖5 可看出，相同白噪聲系數(shù)下分解得到的IMF 分量隨著分解階數(shù)增加，其頻段降低，頻帶漸窄。

圖 4 EEMD 分解信號(hào)(k=0.10)Fig. 4 Signals decomposed by EEMD method (k=0.10)

2.3.3 IMF 分量處理

（1）低頻處理。由表1 知，IMF11 至IMF13 分量和余項(xiàng)δ 的主頻集中在40 Hz 以下，低于試驗(yàn)中加速度傳感器的頻響下限 (40 Hz)，故認(rèn)為其可信度很低。因此，將IMF11 至IMF13 分量和余項(xiàng)δ 消除。

（2）高頻處理。由于原始信號(hào)就含有大量高頻噪聲，故對(duì)不同白噪聲系數(shù)下的IMF1 至IMF10 分量分別進(jìn)行小波閾值去噪處理，閾值由heursure 函數(shù)自適應(yīng)獲取，去噪方式采用軟閾值處理[16-17]。

表 1 不同白噪聲系數(shù)下IMF 分量主頻Table 1 Dominant frequencies of IMF components under different white noise coefficients

圖 5 部分IMF 分量頻譜圖Fig. 5 Spectrograms of partial IMF components

分別對(duì)處理過(guò)的分量IMF1 至IMF10 進(jìn)行重構(gòu)，即可得到不同白噪聲系數(shù)下EEMD 修正后的爆破沖擊信號(hào)。信號(hào)A 修正后的四個(gè)加速度信號(hào)都很好地消除了零漂趨勢(shì)，但由于彼此在加速度時(shí)程圖上的波形差異很小導(dǎo)致難以區(qū)分，故僅給出白噪聲系數(shù)為0.10 時(shí)的修正信號(hào)，如圖6 所示。

3 修正信號(hào)分析

3.1 頻域分析

圖 6 EEMD 修正前后的信號(hào)Fig. 6 Signals before and after EEMD correction

圖7 給出了修正前后信號(hào)的沖擊響應(yīng)譜。從沖擊響應(yīng)譜上來(lái)看，四個(gè)修正的信號(hào)與原始信號(hào)A 的頻域“差異”主要集中在4 000 Hz 以下。在4 000 Hz 以上的頻段，修正前后的頻域“差異”不明顯，很好的保留了原始信號(hào)的峰值和變化規(guī)律。需要指出，這里的“差異”是指處理后的信號(hào)與原始信號(hào)在沖擊響應(yīng)譜幅值上的相對(duì)偏差度，而非絕對(duì)偏差值。由于40 Hz 以下頻段已經(jīng)超出加速度傳感器的頻率響應(yīng)范圍，這部分原始信號(hào)認(rèn)為是不可信的，采用的修正方法應(yīng)將這部分的信號(hào)盡可能削弱，同時(shí)應(yīng)該盡量保留中高頻段可信信號(hào)的頻譜特征。因此，為兼顧防止信號(hào)中高頻段過(guò)度修正和盡量削弱低頻失信段的目的，需要定義一個(gè)具體指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)信號(hào)的修正效果。

圖 7 不同白噪聲系數(shù)下EEMD 修正信號(hào)的沖擊響應(yīng)譜Fig. 7 Shock response spectra of signals modified by EEMD under different white noise coefficients

3.1.1 修正指數(shù)定義

設(shè)所選頻段的頻率序列為{f1, f2,···, fl}，對(duì)應(yīng)的沖擊響應(yīng)譜序列為{P1, P2, ···, Pl}，其中f 為頻率，P 為每個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的沖擊響應(yīng)譜幅值，l 為頻段的頻率點(diǎn)總數(shù)。則反映信號(hào)修正前后沖擊響應(yīng)譜平均偏差幅度的修正指數(shù)定義如下：

3.1.2 指數(shù)應(yīng)用

為了評(píng)價(jià)不同白噪聲系數(shù)下信號(hào)在不同頻段上的修正效果，在(0, 0.20]中以0.001 為間隔取200 個(gè)k 值進(jìn)行信號(hào)處理。原始信號(hào)A 在這些白噪聲系數(shù)下處理后，可得200 個(gè)修正信號(hào)。然后，將這些修正信號(hào)與原始信號(hào)的沖擊響應(yīng)譜代入式(5)計(jì)算，即可得到不同白系數(shù)噪聲下相應(yīng)頻段的修正指數(shù)，如圖8 所示。在給出的五個(gè)頻段上，修正指數(shù)與白噪聲系數(shù)都呈現(xiàn)近似冪指數(shù)的關(guān)系，可假定修正指數(shù)與白噪聲系數(shù)的函數(shù)關(guān)系為：

式中：a0、a1、和b 為常數(shù)。

結(jié)合圖8 與表2，對(duì)不同的噪聲系數(shù)k 取值范圍作如下討論：

(1) 0＜k＜k1。在此區(qū)間內(nèi)，失信頻段上的修正指數(shù)隨白噪聲系數(shù)變化的幅度很大，擬合函數(shù)最大值小于相應(yīng)的修正指數(shù)上限值的88%。故認(rèn)為在此區(qū)間失信頻段修正效果不夠穩(wěn)定，且對(duì)信號(hào)失信頻段的削弱效果不足，不滿足處理方法對(duì)于較好去除其低頻趨勢(shì)項(xiàng)的要求。

(2) k1≤k≤k2。在此區(qū)間內(nèi)，失信頻段上的修正指數(shù)隨白噪聲系數(shù)變化的幅度相比于前一區(qū)間減小很多。修正指數(shù)平均值達(dá)到80.63%，比失信頻段的修正指數(shù)下限8.86%提高了810%，已經(jīng)達(dá)到修正指數(shù)上限值的92.98%。雖然在置信頻段及其三個(gè)分段上，修正指數(shù)會(huì)隨著噪聲系數(shù)取值區(qū)間的上升而增大，可能導(dǎo)致在這些頻段上出現(xiàn)信號(hào)修正過(guò)度的問(wèn)題，但在這四個(gè)頻段上前后兩個(gè)區(qū)間的修正指數(shù)平均值分別只相差0.69%、3.73%、0.30%和0.13%，修正指數(shù)上升的幅度不大。故認(rèn)為這個(gè)區(qū)間內(nèi)修正后信號(hào)較好地去除了低頻信號(hào)，且在置信頻段尤其是高頻段的頻域失真很小，是可以接受的。

(3) k2＜k ≤0.20。這一區(qū)間與[k1, k2]區(qū)間相比，噪聲系數(shù)的增大會(huì)使置信頻段尤其是高頻段的頻域失真增大，但與此同時(shí)信號(hào)失信頻段的削弱效果不能得到有效提升，白噪聲系數(shù)增大的意義很小。

綜上分析，可以確定信號(hào)A 對(duì)應(yīng)的最優(yōu)的白噪聲系數(shù)k 取值區(qū)間為[0.256，0.066]。

圖 8 不同白系數(shù)噪聲下不同頻段上的沖擊響應(yīng)譜修正指數(shù)Fig. 8 Correction indices of shock response spectra on different frequency bands under different white noise coefficients

表 2 不同頻段修正指數(shù)范圍Table 2 Ranges of correction index on different frequency bands

3.1.3 修正指數(shù)驗(yàn)證

通過(guò)圖9 看出，隨著噪聲系數(shù)的提高，EEMD 方法修正后信號(hào)與原始信號(hào)B 在沖擊響應(yīng)譜上的差異呈上升趨勢(shì)，修正指數(shù)與噪聲系數(shù)依然呈現(xiàn)如式(5) 的冪指數(shù)函數(shù)關(guān)系。但是當(dāng)噪聲系數(shù)k 上升到0.10 之后，EEMD 方法對(duì)失信頻段0～40 Hz 上信號(hào)的頻域削弱幾乎不再增加，但是對(duì)于置信頻段上的三個(gè)分段上信號(hào)的頻域削弱依然在增加，這也就意味著在(0.10, 0.20)范圍內(nèi)，增大噪聲系數(shù)不能進(jìn)一步削弱失信頻段信號(hào)，反而會(huì)導(dǎo)致修正后信號(hào)在中高頻失真加大。如采用3.1.2 節(jié)中的方法，同樣可以確定一個(gè)大致的最優(yōu)噪聲系數(shù)取值范圍，即為[0.098，0.114]。

圖 9 不同白系數(shù)噪聲下不同頻段上的沖擊響應(yīng)譜修正指數(shù)Fig. 9 Correction indices of shock response spectrum on different frequency bands under different white noise coefficients

3.2 時(shí)域分析

從圖3、圖6 和圖10 中可以看出，僅從加速度零漂信號(hào)本身來(lái)說(shuō)，EEMD 處理零漂信號(hào)A 和B 后得到的信號(hào)均很好地去除了原始信號(hào)中的零漂趨勢(shì)項(xiàng)，其波形在爆破沖擊結(jié)束后都很快回歸基線，保留了原始爆破信號(hào)的衰減特征。

事實(shí)上，零漂偏差在加速度信號(hào)上表現(xiàn)得不如加速度時(shí)域積分后得到的速度信號(hào)顯著，這是因?yàn)椴粌H加速度信號(hào)基線漂移會(huì)導(dǎo)致積分后速度信號(hào)基線漂移嚴(yán)重，而且原始信號(hào)上下振幅的不對(duì)稱也會(huì)加劇積分曲線漂移。因此，對(duì)于加速度信號(hào)A 及其在不同白噪聲系數(shù)下處理得到的修正信號(hào)進(jìn)行積分，得到的速度信號(hào)如圖11 所示。

圖 10 爆破加速度信號(hào)B 及其修正信號(hào)Fig. 10 Blast acceleration signal B and its corrected signal

圖 11 EEMD 修正前后速度曲線Fig. 11 Velocity curves before and after correcting by EEMD

圖11 表明EEMD 方法對(duì)于速度信號(hào)的零漂失真有明顯改善：隨著白噪聲系數(shù)的提高，修正后的速度曲線逐漸靠近零點(diǎn)。當(dāng)k 值大于0.60 時(shí)，EEMD 對(duì)于速度信號(hào)的零漂修正效果幾乎沒(méi)有變化，這也與圖7(a)中失信頻段的修正指數(shù)分布圖相契合。同時(shí)，這也表明通過(guò)修正指數(shù)分析確定信號(hào)A 的最優(yōu)白噪聲系數(shù)范圍[0.056，0.066]是合理的：將白噪聲系數(shù)范圍上調(diào)已經(jīng)不能明顯改善速度曲線零漂趨勢(shì)；而將白噪聲系數(shù)范圍下調(diào)，速度曲線明顯隨之下滑，零漂趨勢(shì)加重。但是，圖11也表明了EEMD 修正后的速度曲線無(wú)法完全消除零漂趨勢(shì)，優(yōu)化的噪聲系數(shù)也很難讓速度曲線基線完全回歸零點(diǎn)。

3.3 進(jìn)一步討論

以上的分析表明，EEMD 對(duì)于積分后的速度信號(hào)的零漂趨勢(shì)去除得不夠完善，存在一定的局限性。僅是考慮讓積分后速度信號(hào)基線完全恢復(fù)到零點(diǎn)上，滑動(dòng)平均法是一種簡(jiǎn)單有效的方法。影響滑動(dòng)平均法去除信號(hào)零漂趨勢(shì)的因素有兩個(gè)[8]：平滑點(diǎn)數(shù)和滑動(dòng)階次。對(duì)加速度信號(hào)A 進(jìn)行平滑點(diǎn)數(shù)為20 和滑動(dòng)階次為10 的滑動(dòng)平均法處理，處理后的信號(hào)積分得到速度曲線如圖12 所示。圖11 和圖12 對(duì)比顯示，滑動(dòng)平均法得到的速度曲線是優(yōu)于EEMD 的，更符合爆破速度曲線的振動(dòng)特征。

圖 12 滑動(dòng)平均法修正后速度曲線Fig. 12 Velocity curve modified by sliding average method

通過(guò)圖13 給出的原始信號(hào)以及兩種方法處理后信號(hào)的沖擊響應(yīng)譜，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)平均法相對(duì)于EEMD 方法在各個(gè)頻段上頻域損傷均更大。而沖擊響應(yīng)譜的低頻部分，往往反映了巖石自身大的位移或者應(yīng)變，其主要是由于零漂誤差還是巖石自身的動(dòng)力響應(yīng)造成，還難以界定。所以，盡管滑動(dòng)平均法很好地去除加速度信號(hào)積分后的速度信號(hào)的零漂趨勢(shì)，但這也會(huì)使得修正信號(hào)的頻譜失真加重以及巖石自身的動(dòng)力響應(yīng)削弱。

圖 13 兩種方法處理后信號(hào)與原始信號(hào)的沖擊響應(yīng)譜Fig. 13 Shock response spectra of original signals and processed signals by the two methods

4 結(jié) 論

本文結(jié)合花崗巖的室外小型爆破試驗(yàn)，對(duì)EEMD 修正爆破零漂信號(hào)中最優(yōu)白噪聲系數(shù)范圍進(jìn)行了探析，得出主要結(jié)論如下：（1）利用EEMD 方法并結(jié)合高低頻處理能夠較好地去除爆破加速度信號(hào)的零漂趨勢(shì)，是一種自適應(yīng)且高效的處理方法；（2）基于沖擊響應(yīng)譜定義的修正指數(shù)，能夠較好地反映信號(hào)修正前后在沖擊響應(yīng)譜不同頻段上的平均偏差幅度；隨著白噪聲系數(shù)增大，不同頻段上修正指數(shù)均不同程度上升，二者呈現(xiàn)相關(guān)性較高的冪指數(shù)函數(shù)關(guān)系；（3）通過(guò)修正指數(shù)并結(jié)合對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試傳感器的頻響范圍分析，確定出加速度零漂信號(hào)對(duì)應(yīng)的白噪聲系數(shù)的最優(yōu)取值范圍，優(yōu)化的噪聲系數(shù)使得EEMD 法在最大程度削弱信號(hào)零漂趨勢(shì)的同時(shí)盡量保留信號(hào)的頻譜信息；（4）優(yōu)化EEMD 法中的噪聲系數(shù)只能改善加速度積分后速度信號(hào)的零漂趨勢(shì)而無(wú)法將其徹底去除；相對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)平均法在速度信號(hào)的零漂修正效果上表現(xiàn)更好，但同時(shí)也帶來(lái)了修正前后頻譜差異加大以及動(dòng)力響應(yīng)的過(guò)度削弱的問(wèn)題。