基于ENPEMF信号时频分析的孕震信息研究
发布时间：2023-01-25 22:56
天然地震是自然界经常发生的一种特殊的地壳运动现象,是危害人类生命财产最主要的地质灾害之一。长久以来,人们希望能够通过认识地震发生前出现的各种异常现象来了解地震的发生时间、地点、震级规律和发生概率。各种已知的和未知的地震宏观异常和微观异常能映射出地震的孕育、发生和发展。由此,地震灾害的预测已成为研究的热点之一,而地震短临预报在地球科学界是具有相当难度的挑战性课题。观测研究表明,电磁场信号某些分量的震前异常对于地震的预测是有借鉴意义的,地球天然脉冲电磁场（ENPEMF）能反映出地球活动对时空的影响,携带了大量有价值的孕震信息。基于地表天然电磁场的孕震信息研究已经成为研究地震前兆的重要方法。本论文重点讨论基于地球天然脉冲电磁场（ENPEMF）的孕震信息时频特性,分析地球天然脉冲电磁场信号在地震发生前后的时-频-能量谱分布特点,研究其作为孕震信息和地震前兆的有效性。地球天然脉冲电磁场信号定义为地表可接收的含各种噪声的信号叠加,该信号是非平稳且非周期性的,设备的输出为传感器后端放大及数字量化后的数据,数据存储的格式为时间-幅度和时间-脉冲数（t-AH, t-NH）。本文主要工作分为以下几个部分：...
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
作者简介
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
§1.1 概述
§1.2 课题背景和意义
§1.3 “孕震信息”与地球天然磁场
§1.4 本文工作内容及章节安排
第二章 地球天然脉冲电磁场(ENPEMF)
§2.1 概述
§2.2 ENPEMF场源机理
§2.3 ENPEMF信号
2.3.1 地球天然脉冲电磁场信号采集原理
2.3.2 ENPEMF信号特点
§2.4 ENPEMF数据预处理
§2.5 本章小结
第三章 地球天然脉冲电磁场(ENPEMF)信号分析方法
§3.1 概述
§3.2 频域分析-傅里叶变换
3.2.1 傅里叶变换的性质
3.2.2 傅里叶变换之于本课题的局限性
§3.3 时频分析-小波分析
3.3.1 小波分析的基本概念
3.3.2 小波分析之于本课题的局限性
§3.4 自适应时频分析：希尔伯特-黄变换(HHT)
3.4.1 希尔伯特-黄变换(HHT)
3.4.2 HHT的局限性
3.4.3 HHT改进算法：二次EEMD(DEEMD)
3.4.4 二次EEMD存在的问题
§3.5 自适应时频分析：Wigner-Ville(WVD)
3.5.1 WVD的基本性质
3.5.2 直接WVD的缺陷
3.5.3 WVD交叉项的抑制方法
§3.6 WVD的改进算法
3.6.1 EMD-WVD算法
3.6.2 EEMD-WVD算法
3.6.3 DEEMD-WVD算法
3.6.4 WVD改进算法的筛选原则
§3.7 本章小节
第四章 震前ENPEMF信号孕震信息研究
§4.1 概述
§4.2 ENPEMF信号的孕震信息特征
4.2.1 ENPEMF信号的时频能量谱分解
4.2.2 震前ENPEMF信号时频参数的孕震信息特点
§4.3 时频能量谱二维图的孕震信息特点
4.3.1 NH数据分析
4.3.2 AH数据分析
§4.4 时频能量谱三维图的孕震信息特点
4.4.1 NH数据分析
4.4.2 AH数据分析
§4.5 本章小结
第五章 芦山地震前ENPEMF数据处理应用研究
§5.1 概述
§5.2 震前ENPEMF信号特点
§5.3 芦山地震孕震期间ENPEMF数据的二维时频分解
5.3.1 EEMD-WVD分解
5.3.2 DEEMD-WVD分解
§5.4 芦山地震孕震期间ENPEMF数据的三维时频分解
5.4.1 HHT分解
5.4.2 EEMD-WVD分解
5.4.3 DEEMD-WVD分解
§5.5 芦山地震前ENPEMF信号时频参数提取孕震信息的有效性讨论
5.5.1 时频能量谱二维图的孕震信息有效性
5.5.2 时频能量谱三维图的孕震信息有效性
§5.6 本章小结
第六章 总结与展望
§6.1 主要成果及结论
§6.2 下一步研究和展望
致谢
参考文献
本文编号：3731889
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
作者简介
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
§1.1 概述
§1.2 课题背景和意义
§1.3 “孕震信息”与地球天然磁场
§1.4 本文工作内容及章节安排
第二章 地球天然脉冲电磁场(ENPEMF)
§2.1 概述
§2.2 ENPEMF场源机理
§2.3 ENPEMF信号
2.3.1 地球天然脉冲电磁场信号采集原理
2.3.2 ENPEMF信号特点
§2.4 ENPEMF数据预处理
§2.5 本章小结
第三章 地球天然脉冲电磁场(ENPEMF)信号分析方法
§3.1 概述
§3.2 频域分析-傅里叶变换
3.2.1 傅里叶变换的性质
3.2.2 傅里叶变换之于本课题的局限性
§3.3 时频分析-小波分析
3.3.1 小波分析的基本概念
3.3.2 小波分析之于本课题的局限性
§3.4 自适应时频分析：希尔伯特-黄变换(HHT)
3.4.1 希尔伯特-黄变换(HHT)
3.4.2 HHT的局限性
3.4.3 HHT改进算法：二次EEMD(DEEMD)
3.4.4 二次EEMD存在的问题
§3.5 自适应时频分析：Wigner-Ville(WVD)
3.5.1 WVD的基本性质
3.5.2 直接WVD的缺陷
3.5.3 WVD交叉项的抑制方法
§3.6 WVD的改进算法
3.6.1 EMD-WVD算法
3.6.2 EEMD-WVD算法
3.6.3 DEEMD-WVD算法
3.6.4 WVD改进算法的筛选原则
§3.7 本章小节
第四章 震前ENPEMF信号孕震信息研究
§4.1 概述
§4.2 ENPEMF信号的孕震信息特征
4.2.1 ENPEMF信号的时频能量谱分解
4.2.2 震前ENPEMF信号时频参数的孕震信息特点
§4.3 时频能量谱二维图的孕震信息特点
4.3.1 NH数据分析
4.3.2 AH数据分析
§4.4 时频能量谱三维图的孕震信息特点
4.4.1 NH数据分析
4.4.2 AH数据分析
§4.5 本章小结
第五章 芦山地震前ENPEMF数据处理应用研究
§5.1 概述
§5.2 震前ENPEMF信号特点
§5.3 芦山地震孕震期间ENPEMF数据的二维时频分解
5.3.1 EEMD-WVD分解
5.3.2 DEEMD-WVD分解
§5.4 芦山地震孕震期间ENPEMF数据的三维时频分解
5.4.1 HHT分解
5.4.2 EEMD-WVD分解
5.4.3 DEEMD-WVD分解
§5.5 芦山地震前ENPEMF信号时频参数提取孕震信息的有效性讨论
5.5.1 时频能量谱二维图的孕震信息有效性
5.5.2 时频能量谱三维图的孕震信息有效性
§5.6 本章小结
第六章 总结与展望
§6.1 主要成果及结论
§6.2 下一步研究和展望
致谢
参考文献
本文编号：3731889
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3731889.html
