時頻分析法及其在地形變數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:時頻分析法及其在地形變數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用研究
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【摘要】:時頻分析是時變非平穩(wěn)信號的研究熱點,是現(xiàn)代信號處理的重要工具。地形變觀測獲得的數(shù)據(jù)屬于典型的非平穩(wěn)時變信號,時頻分析方法提供了信號時間域和頻率域的聯(lián)合分布信息,因而為地形變信號研究提供了新思路。本文在介紹了Wavelet變換、S變換和Hilbert-Huang變換原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計仿真數(shù)據(jù)及運用地形變數(shù)據(jù),分析了形變數(shù)據(jù)處理中這三種方法各自的優(yōu)劣、適用范圍及需要改進的地方。分別對秒采樣和整時采樣的形變數(shù)據(jù)進行時頻分析,得到了不同時頻方法在提取異常時的效果。 在充分認識了分析方法的基礎(chǔ)上,對形變觀測中可能影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的氣象擾動現(xiàn)象進行的分析發(fā)現(xiàn),不同的氣象因素對形變數(shù)據(jù)在時頻域上的響應(yīng)不同。其中,氣壓對分鐘值數(shù)據(jù)的影響明顯,其在時頻域上的表現(xiàn)為:優(yōu)勢頻率低于0.05Hz,即周期大于20min,且在氣壓變化明顯區(qū)域,信號能量較大;臺風(fēng)對秒值數(shù)據(jù)的影響較大,其影響頻率集中在0.15Hz~0.3Hz;降水對整時值數(shù)據(jù)影響明顯,其影響集中在低頻部分。最后,對中國汶川、玉樹和蘆山、緬甸、巴基斯坦、日本最近發(fā)生的M7級以上地震前的地形變數(shù)據(jù)進行了Wavelet變換和S變換分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),,秒采樣地傾斜數(shù)據(jù)在這些地震前的一段時間會出現(xiàn)兩個、甚至于三個頻率上的信號增強的現(xiàn)象,我們稱之為“雙頻”“三頻”增強現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】:Wavelet變換 S變換 Hilbert-Huang變換 地殼形變
【學(xué)位授予單位】:中國地震局地震研究所
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:P315.7;P227
【目錄】:
- 作者簡介6-7
- 中文摘要7-8
- ABSTRACT8-11
- 第一章 緒論11-17
- 1.1 研究背景及意義11-13
- 1.1.1 研究背景11-13
- 1.1.2 研究意義13
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
- 1.2.1 時頻方法的研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.2 震前異常的研究現(xiàn)狀15-16
- 1.3 研究方法及思路16-17
- 第二章 時頻分析方法17-29
- 2.1 時頻分析方法概述17-21
- 2.1.1 Wavelet 變換17-18
- 2.1.2 S 變換18-19
- 2.1.3 Hilbert Huang 變換19-21
- 2.2 幾種時頻變換方法的比較21-24
- 2.2.1 單頻率的正弦波21-22
- 2.2.2 頻率突變的正弦波22-23
- 2.2.3 多頻率成分數(shù)據(jù)23-24
- 2.3 地形變數(shù)據(jù)中的應(yīng)用24-28
- 2.3.1 寬頻帶地震數(shù)據(jù)的應(yīng)用24-26
- 2.3.2 整時采樣的傾斜應(yīng)變數(shù)據(jù)的應(yīng)用26-28
- 2.4 本章小結(jié)28-29
- 第三章 地形變數(shù)據(jù)中的氣象干擾分析29-35
- 3.1 氣壓對形變信號的擾動分析29-31
- 3.2 臺風(fēng)對形變信號的擾動分析31-32
- 3.3 降水對形變信號的擾動分析32-34
- 3.4 本章小結(jié)34-35
- 第四章 地形變數(shù)據(jù)震前異常時頻分析35-51
- 4.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理36-38
- 4.1.1 形變數(shù)據(jù)預(yù)處理要求36-37
- 4.1.2 預(yù)處理過程37-38
- 4.2 汶川地震前的時頻譜38-41
- 4.3 玉樹地震前的時頻譜41-42
- 4.4 緬甸地震前的時頻譜42-44
- 4.5 巴基斯坦地震前的時頻譜44-46
- 4.6 日本地震前的時頻譜46-48
- 4.7 蘆山地震震前時頻譜48-49
- 4.8 本章小結(jié)49-51
- 第五章 結(jié)論與建議51-53
- 5.1 結(jié)論51-52
- 5.2 建議52-53
- 參考文獻53-57
- 致謝57
【參考文獻】
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本文編號:1054176
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