隧道在公路、铁路、引水式发电站等基础工程建设中广泛应用,我们知道在隧道开挖过程中不可避免产生岩石松动圈。声波测试技术是在松动圈测试中应用最广泛的测试方法,然而声波测试技术的信号处理方面还存在很多的不足。声波测试信号本质上是一个非平稳的随机信号,与传统的傅立叶变换建立的理论基础并不一致;而且声波信号经过复杂的岩土介质传播后,往往存在着各种频率成分的干扰波,由于干扰波的叠加,给判断信号的首波时间带来种种困难。因此,降低噪声信号对声波测试的影响至关重要,而小波分析在降低噪声方面有傅立叶变换无法企及的优势。本文在介绍了傅立叶分析和小波分析理论的基础上,对实测信号进行了小波降噪处理,主要完成了以下工作:(1)从理论上阐述了小波分析的基本原理及数学基础;将小波变换与傅立叶变换、短时傅立叶变换,进行对比分析,从理论上说明小波变换在信号处理方面是优于傅立叶变换。(2)对实测声波信号分别进行了层数实验和小波基函数实验,通过一系列的降噪评价指标确定了db9小波基函数下进行4层分解是最优组合。(3)对含有噪声的实测信号,提出了基于小波理论的模极大值降噪方法,并且基于多尺度分析的原理,阐述了离散小波的实现方法;从理论上分析了小波分解和小波包分解的差异,并对实测信号进行了小波分解与重构,重构后声波测试信号的干扰成分明显降低,比较了小波分解和小波包分解信号获取首波时间的差异,得出了在实际分解过程中小波包分解更优。(4)对四川狮子坪电站引水隧洞岩石松动圈声波测试信号进行了降噪处理,可以看到降噪后松动圈判别的范围基本上接近人工判断的范围,远远好于声波仪自动判断的范围,说明小波降噪和小波包降噪完全可以替代人工判断。文章中采用小波模极大值降噪方法对实测声波测试信号进行降噪处理,同时也应用小波包分解方法对实测信号进行降噪处理,都取得了不错的效果。研究表明了小波分析方法在分析声波测试信号方面具有很大的优越性,相信在声波测试信号分析领域具有很好的应用前景。