数字滤波与偏振分析在强震动数据处理中的应用
发布时间：2021-12-10 01:16
地震预警是近年来备受关注的防震减灾新手段，高信噪比的地震动观测数据可以更好地实现地震预警系统中非地震事件的排除、震相与到时的识别以及地震定位等功能。因此，对强震动观测记录进行数据的预处理，降低噪声、提高信噪比，对地震预警功能实现有着重要的作用。本文面向地震预警中获取高信噪比地震动信号的迫切需要，围绕数字滤波和偏振分析方法在强震动观测数据降噪、震中方位角估算中应用进行了研究，完成的主要工作如下：1．介绍了数字滤波器的基本原理，研究了常用数字滤波器的设计方法以及阶数、滤波器类型（非因果、因果）和截止频率对强震动记录滤波效果和信噪比的影响。研究结果表明，在强震动观测记录处理中可采用Butterworth二阶非因果滤波器；在地震预警前期数据处理中可采用Butterworth二阶因果滤波器；滤波器的截止频率的确定可采用噪声谱的方法确定；数字滤波能起到较好的提高记录信噪比的作用。2.研究了极化滤波的流程，给出了确定时窗的方法和极化滤波整体流程图。提出了采用数字滤波和极化滤波相结合方式进行降噪的新思路，并利用人工合成信号做极化滤波降噪验证以及对列车噪声和地震记录叠加后信号降噪进行了验证。结果表明：极...
【文章来源】：中国地震局工程力学研究所黑龙江省
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 选题的背景和意义
1.2 数字滤波器在强震动数据处理中的应用现状
1.3 偏振分析的原理和研究现状
1.3.1 偏振分析法的原理
1.3.2 偏振分析的研究现状
1.4 各章节主要研究内容和组织安排
第二章 数字滤波器在强震动数据处理中的应用
2.1 数字滤波器的基本原理
2.1.1 数字滤波器的基本概念
2.1.2 数字滤波器的分类
2.1.3 数字滤波器的技术要求
2.1.4 数字滤波器的设计
2.2 数字滤波器处理强震动记录的滤波效果的影响因素分析
2.2.1 滤波器的设计方法对滤波效果的影响
2.2.2 数字滤波器的阶数对滤波效果的影响
2.2.3 数字滤波器的类型对滤波效果的影响
2.2.4 滤波器的截止频率对滤波效果的影响
2.3 数字滤波对信噪比的影响
2.3.1 信噪比的定义
2.3.2 实例分析
2.4 小结
第三章 偏振分析法在地震预警中降噪的应用
3.1 偏振分析法降噪的实现过程
3.2 极化滤波的人工地震波降噪算例
3.3 极化滤波的降噪实例
3.4 小结
第四章 偏振分析法求震中方位角的影响因素分析
4.1 记录参量和计算时间窗对偏振分析求取震中方位角的影响
4.2 滤波的频带对偏振分析求取震中方位角的影响
4.3 小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望及存在的问题
附录1 方位角残差的修正过程
附录2 数字滤波前后信噪比（dB）对比表
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士期间参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]强震观测中的关键技术研究[J]. 周宝峰. 国际地震动态. 2013(05)
[2]中国地震仪器烈度滤波器的设计[J]. 康兰池,金星,励进. 自然灾害学报. 2012(05)
[3]偏振分析在地震信号检测中的应用[J]. 林建民,杨微,陈蒙,吴仁豪,葛洪魁. 中国地震. 2012(02)
[4]非因果滤波器在强震数据处理中的应用[J]. 周宝峰,温瑞智,谢礼立. 地震工程与工程振动. 2012(02)
[5]极化滤波在海底多分量地震数据波场分离中的应用[J]. 夏常亮,王祥春,姜浩,张红军. 成都理工大学学报(自然科学版). 2011(06)
[6]近场数字强震仪记录误差分析与零线校正方法[J]. 于海英,江汶乡,解全才,杨永强,程翔,杨剑. 地震工程与工程振动. 2009(06)
[7]一种基于频率域偏振分析提高三分量地震资料信噪比的方法[J]. 陈赟,高乐,赵烽帆. 地球物理学进展. 2007(01)
[8]地震记录处理的一种新方法[J]. 王延伟,王自法. 世界地震工程. 2006(03)
[9]基于加窗Hilbert变换的复偏振分析方法及其应用[J]. 陈赟,张中杰,田小波. 地球物理学报. 2005(04)
[10]地震预警系统与智能应急控制系统研究[J]. 李山有,金星,马强,宋晋东. 世界地震工程. 2004(04)
博士论文
[1]高速铁路运行控制用地震动参数及单台地震预警技术研究[D]. 宋晋东.中国地震局工程力学研究所 2013
[2]强震观测中的关键技术研究[D]. 周宝峰.中国地震局工程力学研究所 2012
[3]地震预警技术研究及应用[D]. 马强.中国地震局工程力学研究所 2008
硕士论文
[1]用于地震预警的单台定位技术研究[D]. 马亮.中国地震局工程力学研究所 2013
[2]三分量地震极化滤波[D]. 杜玉静.长安大学 2010
[3]井中地震三分量偏振分析及应用研究[D]. 马海军.长安大学 2009
[4]微地震信号的震相分离[D]. 朱卫星.中国石油大学 2008
[5]基于单台P波记录的早期地震预警方法研究[D]. 周彦文.中国地震局兰州地震研究所 2008
[6]地震预警中地震波到时自动识别和震级快速估算研究[D]. 宋晋东.中国地震局工程力学研究所 2007
[7]三分量地震极化滤波与波场分离方法研究[D]. 肖梅.长安大学 2005
[8]震相识别的实时方法研究[D]. 武东坡.中国地震局工程力学研究所 2004
[9]强震观测数据实时处理方法的研究[D]. 马强.中国地震局工程力学研究所 2002
本文编号：3531642
【文章来源】：中国地震局工程力学研究所黑龙江省
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 选题的背景和意义
1.2 数字滤波器在强震动数据处理中的应用现状
1.3 偏振分析的原理和研究现状
1.3.1 偏振分析法的原理
1.3.2 偏振分析的研究现状
1.4 各章节主要研究内容和组织安排
第二章 数字滤波器在强震动数据处理中的应用
2.1 数字滤波器的基本原理
2.1.1 数字滤波器的基本概念
2.1.2 数字滤波器的分类
2.1.3 数字滤波器的技术要求
2.1.4 数字滤波器的设计
2.2 数字滤波器处理强震动记录的滤波效果的影响因素分析
2.2.1 滤波器的设计方法对滤波效果的影响
2.2.2 数字滤波器的阶数对滤波效果的影响
2.2.3 数字滤波器的类型对滤波效果的影响
2.2.4 滤波器的截止频率对滤波效果的影响
2.3 数字滤波对信噪比的影响
2.3.1 信噪比的定义
2.3.2 实例分析
2.4 小结
第三章 偏振分析法在地震预警中降噪的应用
3.1 偏振分析法降噪的实现过程
3.2 极化滤波的人工地震波降噪算例
3.3 极化滤波的降噪实例
3.4 小结
第四章 偏振分析法求震中方位角的影响因素分析
4.1 记录参量和计算时间窗对偏振分析求取震中方位角的影响
4.2 滤波的频带对偏振分析求取震中方位角的影响
4.3 小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望及存在的问题
附录1 方位角残差的修正过程
附录2 数字滤波前后信噪比（dB）对比表
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士期间参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]强震观测中的关键技术研究[J]. 周宝峰. 国际地震动态. 2013(05)
[2]中国地震仪器烈度滤波器的设计[J]. 康兰池,金星,励进. 自然灾害学报. 2012(05)
[3]偏振分析在地震信号检测中的应用[J]. 林建民,杨微,陈蒙,吴仁豪,葛洪魁. 中国地震. 2012(02)
[4]非因果滤波器在强震数据处理中的应用[J]. 周宝峰,温瑞智,谢礼立. 地震工程与工程振动. 2012(02)
[5]极化滤波在海底多分量地震数据波场分离中的应用[J]. 夏常亮,王祥春,姜浩,张红军. 成都理工大学学报(自然科学版). 2011(06)
[6]近场数字强震仪记录误差分析与零线校正方法[J]. 于海英,江汶乡,解全才,杨永强,程翔,杨剑. 地震工程与工程振动. 2009(06)
[7]一种基于频率域偏振分析提高三分量地震资料信噪比的方法[J]. 陈赟,高乐,赵烽帆. 地球物理学进展. 2007(01)
[8]地震记录处理的一种新方法[J]. 王延伟,王自法. 世界地震工程. 2006(03)
[9]基于加窗Hilbert变换的复偏振分析方法及其应用[J]. 陈赟,张中杰,田小波. 地球物理学报. 2005(04)
[10]地震预警系统与智能应急控制系统研究[J]. 李山有,金星,马强,宋晋东. 世界地震工程. 2004(04)
博士论文
[1]高速铁路运行控制用地震动参数及单台地震预警技术研究[D]. 宋晋东.中国地震局工程力学研究所 2013
[2]强震观测中的关键技术研究[D]. 周宝峰.中国地震局工程力学研究所 2012
[3]地震预警技术研究及应用[D]. 马强.中国地震局工程力学研究所 2008
硕士论文
[1]用于地震预警的单台定位技术研究[D]. 马亮.中国地震局工程力学研究所 2013
[2]三分量地震极化滤波[D]. 杜玉静.长安大学 2010
[3]井中地震三分量偏振分析及应用研究[D]. 马海军.长安大学 2009
[4]微地震信号的震相分离[D]. 朱卫星.中国石油大学 2008
[5]基于单台P波记录的早期地震预警方法研究[D]. 周彦文.中国地震局兰州地震研究所 2008
[6]地震预警中地震波到时自动识别和震级快速估算研究[D]. 宋晋东.中国地震局工程力学研究所 2007
[7]三分量地震极化滤波与波场分离方法研究[D]. 肖梅.长安大学 2005
[8]震相识别的实时方法研究[D]. 武东坡.中国地震局工程力学研究所 2004
[9]强震观测数据实时处理方法的研究[D]. 马强.中国地震局工程力学研究所 2002
本文编号：3531642
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3531642.html
