[發明專利]一種自動判定沖擊波信號有效性的方法

有效

• 申請號: 202011207801.7
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112434561B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 賀迅;劉友江;楊大龍;馬建平;解楠
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院電子工程研究所
• 主分類號: G06F18/10
• 分類號: G06F18/10;G06F18/24;G01L5/00
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 張曉林

本發明公開了一種自動判定沖擊波信號有效性的方法，該方法首先利用采集終端進行波形數據采集，之后在上位機或者采集終端進行數據處理，最后進行沖擊波信號有效性判斷。當沖擊波信號采集終端具備高速無線傳輸鏈路時，數據處理過程在上位機中進行，否則在采集終端進行。在上位機中通過一系列數據處理后建立一個數據匹配模版，利用該模板計算各個數據的相似度，從而判斷信號有效性；在信號采集終端主要通過檢驗采集信號的上升階段是否較短，衰減過程是否再次出現大于上升階段峰值的信號以及衰減過程是否符合由快到慢的物理規律來判定沖擊波信號是否正常。本發明公開的自動判定沖擊波信號有效性的方法反應速度快，實時高效、準確性高、適應性更強。

技術領域

本發明屬于模式識別與信號處理技術領域，尤其涉及沖擊波信號的信息處理技術領域，更具體的涉及一種自動判定沖擊波信號有效性的方法。

背景技術

為了能夠實現對沖擊波信號準確地測量和評估，需要采用超壓傳感器等方式在現場進行實時測量。一般進行沖擊波信號數據采集的現場條件復雜，傳感器所能采集到的信號會受到各種未知因素的干擾，從而影響了信號測量的準確度，例如飛石、碎片直接撞擊傳感器會導致傳感器采集到異常信號。為了能夠得到準確的沖擊信號，需要對采集到的沖擊信號進行有效性判定，剔除無效的信號后，才能實現對爆炸效果的準確評估。

目前主流的沖擊波信號有效性的判定方法主要是通過人工來進行判讀，人工判讀存在效率低下、準確度較低的問題，而且目前尚無一種可以在信號采集終端或上位機上對沖擊波信號的有效性進行自動判定的方法，因此，亟需一種能夠自動判定沖擊波信號有效性的方法來代替人工判讀。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種自動判定沖擊波信號有效性的方法。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：一種自動判定沖擊波信號有效性的方法，所述方法首先利用采集終端進行波形數據采集，之后在上位機或者采集終端進行數據處理，最后進行沖擊波信號有效性判斷。

優選的，當沖擊波信號采集終端具備高速無線傳輸鏈路時，上述數據處理過程在上位機中進行，所述數據處理的步驟如下：

步驟1：上位機接收多個信號采集終端采集的波形數據；

步驟2：上位機對所有波形數據進行降噪濾波；

步驟3：分別檢測所有波形數據各自的發生時刻，并以發生時刻為中心進行信號對齊；

步驟4：分別針對每個波形數據選取一個1ms的時間窗口，并對時間窗口內的所有數據進行歸一化處理；

步驟5：對歸一化后的數據進行小波變換，轉換為相應的時頻信號；

步驟6：對時頻域信號進行符號映射，并按其絕對值的大小均分為三段，之后進行三值映射；

步驟7：計算經過符號映射后的不同終端數據的相似度，選取三個相關度最高的數據，合并數據中相同的部分生成數據匹配模板；

步驟8：對來自不同采集終端的數據首先進行符號映射，之后計算符號映射后的數據與數據匹配模板的相似度，根據相似度來判斷沖擊波信號的有效性，相似度大于70％可判定為有效信號。

優選的，當沖擊波信號采集終端不具備高速無線傳輸鏈路時，所述數據處理過程在信號采集終端進行，所述數據處理的步驟如下：

步驟一：在系統采集終端進行沖擊波起點檢測；

步驟二：檢測到沖擊波后，對不同時刻的信號值進行比較，檢測沖擊波信號峰值v_max；

步驟三：計算沖擊波信號的衰減時間；

步驟四：進行信號異常判斷；

步驟五：信號置信度判定；