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《西南交通大学》 2015年
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小波变换在高速铁路牵引供电地震防灾系统中的应用研究

周玉  
【摘要】:我国地域辽阔,地质环境多变,属于世界上地震高发的国家之一。在当代高速铁路发展迅猛之时,安全成为高铁的首要问题。一旦地震发生,造成的安全危害是不可估量的,尤其是对高速运行的列车。由于目前的科技水平还无法预测地震的发生,因此为减少地震对高铁的危害,研究与应用地震预警技术是非常必要的。参照日本、法国已有的高铁地震预警系统并且结合中国的实际情况,文章将对我国高铁的地震预警系统的构建展开研究。地震预警系统是一种基于P波地震监测的预报警系统。利用监测到的P波信号估算地震中有关参数,进而计算高铁沿线的地震动加速度,判断是否需要对列车进行管制。本文围绕高铁预警系统框架内容,报警输入值,监测点的选取范围以及列车应急操作方案等主要目标问题进行了整理与研究。高速铁路地震预警系统是通过在铁路沿线和潜在震源区安装地震仪,实时监测地震信息。由于采集到的地震信息包含了大量的噪声,如不进行去噪处理,会大大提升误报的可能,因此选择一种合适的去噪手段是至关重要的。由于高铁防震监测数据在频率域内,有效信号的频域会和噪音的频域有部分重合,因此仅仅通过频率域滤波并不能较好的去除噪声。小波变换作为信号时间-频率的分析方法,其能够任意改变空间分辨率以及多尺度细化分析,使其能够更好的应用于目标信号分析。本文主要研究小波变换技术在高铁防震中的运用,并构建新的阈值函数对目标信号进行去噪。通过理论分析和MATLAB仿真,对雷克子波、EL-CENTRO地震波以及日本阪神地震波分别进行阈值去噪对比处理分析,实验结果表明:引进的阈值函数对于压制噪声有着明显的优势;通过信号去噪,P波和S波明显区分开来,为系统利用P波的检测提供良好的前提;并能大幅度减小误报几率。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U223.8;TN911.4

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【参考文献】
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