爆破震动危害控制是国内外爆破安全技术的重大研究课题之一,爆破震动信号分析则是研究爆破震动危害控制的基础。爆破震动信号的瞬时性、复杂性以及爆破介质赋存条件的多样性,导致爆破震动的随机性很大。因而,提取实测信号的各类时频特征,一直是爆破震动信号处理分析的热点与难点。小波变换是爆破震动信号分析领域应用较好的热门时频分析手段,HHT变换则更是近些年提出的最新处理非平稳信号的有效方法。本文利用小波变换与HHT方法,结合分形理论,分析了永平铜矿露天爆破震动信号的时频与分形盒维数特征,为进一步研究爆破震动信号特征与控制爆破地震效应提供了新的研究思路。主要研究内容与结论如下:1、在介绍小波变换理论基础上,对露天台阶爆破震动信号进行小波分解,分析各小波分量的频谱,探究了小波分量最大震速与能量分布特征关系,得到了各小波分量最大震速与其所在频段能量占有率的多少也呈现出了很好的一致性。同时,通过小波包分解得到了两次露天台阶爆破震动信号各频带能量分布特征:爆破震动信号的能量大都集中在集中在128Hz以下,尤其以64Hz以下居多,一些爆破震动信号的能量可能主要集中在一个频带,但是有些却在2-3个频带范围内的能量分布相当。2、基于爆破震动信号HHT分析方法,提取了露天台阶爆破震动信号fv,对其进行了EMD分解,得到了爆破震动信号各IMF分量及各分量的频谱图;通过Hilbert变换,得到了各分量的Hilbert谱,并通过处理得到了EMD分解三维合成图、Hilbert能量谱、等高线能量、瞬时能量、边际谱和三维能量谱。从这些图中,可以反映出爆破震动信号fv及其各EMD分解尺度下IMF分量的频率、幅值、时间及瞬时能量的对应关系。同时比较了小波变换与HHT分析方法在处理爆破震动信号时的区别。3、基于分形理论,介绍了矩形双尺度分形盒维数的算法。通过计算露天矿台阶爆破震动信号的分形盒维数探究分形盒维数与波形及频谱之间的规律,得到了分形盒维数能够体现信号的震荡剧烈程度,反映爆破震动信号的频率成分。将分形盒维数与小波分解及EMD分解分别结合来探究爆破震动信号小波及EMD分量的分形特征,得到了各分量的盒维数随着其所在频段的升高大致呈上升的趋势,而且与原始爆破震动信号的盒维数相近的分量都占有较多的能量。并应用分形盒维数对爆破震动信号进行了小波去噪研究。