地震计阶跃标定信号去除方法研究

发布时间：2021-02-16 03:56

　　为去除地震计记录信号中的阶跃标定信号,将理论阶跃信号与多项式拟合方法相结合,提出一种去除阶跃标定信号的方法。通过对比不同时段地脉动信号的功率谱密度（PSD）发现,应用本文方法去除阶跃标定信号后的地震信号的PSD与真实信号的PSD较为接近,同时地震信号的各种震相可被清晰还原。 

【文章来源】：大地测量与地球动力学. 2020,40(07)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

标定及标定前后各1 h信号

图2为3段数据所对应的PSD,图中黑色曲线分别为全球高噪声模型(NHNM)和低噪声模型(NLNM),绿色、蓝色和红色曲线分别为阶跃标定信号、标定前1 h时信号和标定后1 h信号相对1 m2/s3的1/3倍频程PSD。从图1(a)可以看出,标定前1 h信号由于在2 250 s左右存在干扰,其PSD在0.1 Hz以下的低频端比标定后1 h信号的PSD大,最大差值约为18 dB(图2)。通过EDAS-ICHECK软件计算上述标定数据对应的仪器参数,得到T=119.983 8 s,阻尼D=0.713 512。在去除理论阶跃曲线时,需要先将原始标定信号输出的初始值(在本文中取标定启动前5 s的平均值,正向为110 count,反向为35 count)赋给理论阶跃起始点,再将实际最高值 (在本文中取最大和最小时平坦处±0.2 s的平均值,正向为1 049 475 count,反向为-1 049 525 count)作为理论阶跃的最大幅度。

从图1(a)可以看出,标定数据在标定开始和结束后360 s,仪器信号在一段时间内仍继续漂移。图4上道为该段数据去除理论标定信号和第1次多项式拟合信号的结果,数据处理结果表明,该段数据还需进行第2次多项式拟合。图4下道为对标定开始300 s后的数据进行3阶多项式拟合的结果。图5为2次去除拟合信号后的PSD与标定前后各1 h 信号的PSD,去除第2次拟合后信号的PSD与相对安静时标定信号的PSD已基本一致。图4 去除多项式拟合信号的结果

【参考文献】：
期刊论文
[1]宽频带地震计反馈模型分析及应用实例[J]. 薛兵,林湛,张妍,朱小毅,杨桂存.  地震地磁观测与研究. 2013(Z1)
[2]地震计阶跃标定自动处理算法研究[J]. 朱小毅,林湛,陈阳,彭朝勇,杨桂存,李建飞,庄丹宁.  地震地磁观测与研究. 2010 (01)
[3]宽频带地震计的快速标定[J]. 周云耀,张波.  大地测量与地球动力学. 2006(04)
[4]超宽频带与甚宽频带地震计的台站现场标定[J]. 蔡亚先,吕永清.  大地测量与地球动力学. 2005(04)
[5]CTS-1甚宽频带地震计[J]. 蔡亚先,吕永清,周云耀,程骏玲.  大地测量与地球动力学. 2004(03)
[6]BKD-2型反馈式宽频带地震计传递函数分析[J]. 郑重,滕云田,周鹤鸣.  地震地磁观测与研究. 2001(03)



本文编号：3036112