时频分析法及其在地形变数据处理中的应用研究

发布时间：2017-10-18 09:41

  本文关键词：时频分析法及其在地形变数据处理中的应用研究

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【摘要】：时频分析是时变非平稳信号的研究热点，是现代信号处理的重要工具。地形变观测获得的数据属于典型的非平稳时变信号，时频分析方法提供了信号时间域和频率域的联合分布信息，因而为地形变信号研究提供了新思路。本文在介绍了Wavelet变换、S变换和Hilbert-Huang变换原理的基础上，设计仿真数据及运用地形变数据，分析了形变数据处理中这三种方法各自的优劣、适用范围及需要改进的地方。分别对秒采样和整时采样的形变数据进行时频分析，得到了不同时频方法在提取异常时的效果。 在充分认识了分析方法的基础上，对形变观测中可能影响数据质量的气象扰动现象进行的分析发现，不同的气象因素对形变数据在时频域上的响应不同。其中，气压对分钟值数据的影响明显，其在时频域上的表现为：优势频率低于0.05Hz，即周期大于20min，且在气压变化明显区域，信号能量较大；台风对秒值数据的影响较大，其影响频率集中在0.15Hz~0.3Hz；降水对整时值数据影响明显，其影响集中在低频部分。最后，对中国汶川、玉树和芦山、缅甸、巴基斯坦、日本最近发生的M7级以上地震前的地形变数据进行了Wavelet变换和S变换分析，结果发现，，秒采样地倾斜数据在这些地震前的一段时间会出现两个、甚至于三个频率上的信号增强的现象，我们称之为“双频”“三频”增强现象。
【关键词】：Wavelet变换 S变换 Hilbert-Huang变换 地壳形变
【学位授予单位】：中国地震局地震研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P315.7;P227
【目录】：

• 作者简介6-7
• 中文摘要7-8
• ABSTRACT8-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.1.1 研究背景11-13
• 1.1.2 研究意义13
• 1.2 国内外研究现状13-16
• 1.2.1 时频方法的研究现状13-15
• 1.2.2 震前异常的研究现状15-16
• 1.3 研究方法及思路16-17
• 第二章 时频分析方法17-29
• 2.1 时频分析方法概述17-21
• 2.1.1 Wavelet 变换17-18
• 2.1.2 S 变换18-19
• 2.1.3 Hilbert Huang 变换19-21
• 2.2 几种时频变换方法的比较21-24
• 2.2.1 单频率的正弦波21-22
• 2.2.2 频率突变的正弦波22-23
• 2.2.3 多频率成分数据23-24
• 2.3 地形变数据中的应用24-28
• 2.3.1 宽频带地震数据的应用24-26
• 2.3.2 整时采样的倾斜应变数据的应用26-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 地形变数据中的气象干扰分析29-35
• 3.1 气压对形变信号的扰动分析29-31
• 3.2 台风对形变信号的扰动分析31-32
• 3.3 降水对形变信号的扰动分析32-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 地形变数据震前异常时频分析35-51
• 4.1 数据预处理36-38
• 4.1.1 形变数据预处理要求36-37
• 4.1.2 预处理过程37-38
• 4.2 汶川地震前的时频谱38-41
• 4.3 玉树地震前的时频谱41-42
• 4.4 缅甸地震前的时频谱42-44
• 4.5 巴基斯坦地震前的时频谱44-46
• 4.6 日本地震前的时频谱46-48
• 4.7 芦山地震震前时频谱48-49
• 4.8 本章小结49-51
• 第五章 结论与建议51-53
• 5.1 结论51-52
• 5.2 建议52-53
• 参考文献53-57
• 致谢57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1054176