長短時(shí)記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在地電場數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-03-06 21:47
作為深度學(xué)習(xí)方法的一種,長短時(shí)記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(LSTM)是一種信號處理的重要方法.本文基于實(shí)際觀測地電場數(shù)據(jù)來合成訓(xùn)練集,對特定結(jié)構(gòu)的長短時(shí)記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,將訓(xùn)練所得網(wǎng)絡(luò)對測試集數(shù)據(jù)進(jìn)行測試后,將網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用至實(shí)際觀測數(shù)據(jù).結(jié)果顯示,經(jīng)過訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)很好地學(xué)到了訓(xùn)練集樣本的特征,對測試集數(shù)據(jù)的信噪比壓制了約20 dB,并過濾了人為添加的特定頻率的干擾成分,對實(shí)際觀測數(shù)據(jù)處理后得到明顯的日變、半日變以及半月變、月變、半年變、年變等潮汐響應(yīng),表明長短時(shí)記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以有效應(yīng)用于地電場數(shù)據(jù)處理研究.
【文章來源】:地球物理學(xué)報(bào). 2020,63(08)北大核心
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
新島臺1998—1999兩年實(shí)測數(shù)據(jù)頻譜分析
圖1 新島臺1998—1999兩年實(shí)測數(shù)據(jù)頻譜分析圖3 (a) 2次諧波擬合實(shí)際數(shù)據(jù),(b)4次諧波擬合實(shí)際數(shù)據(jù),(c)7次諧波擬合實(shí)際數(shù)據(jù),(d)12次諧波擬合實(shí)際數(shù)據(jù)
圖2 (a) 1999-12-21信號時(shí)間序列, (b) 圖(a)信號頻譜分析以一天的數(shù)據(jù)為一個(gè)單位,將合成的理想無噪聲數(shù)據(jù)和添加噪聲數(shù)據(jù)分別作為長短時(shí)記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)輸出和輸入,這樣,1998—1999兩年的數(shù)據(jù)共730組輸出和輸入.為擴(kuò)大訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的樣本,本文在輸入數(shù)據(jù)中隨機(jī)添加15~30 dB高斯噪聲、泊松噪聲以及幅度相位在一定范圍內(nèi)隨機(jī)取值的固定頻率噪聲,重復(fù)添加28次,共得到20440組數(shù)據(jù)作為網(wǎng)絡(luò)的輸出和輸入.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地電場觀測中城市軌道交通干擾剔除[J]. 馮紅武,顏文華,王建昌,閆俊義. 地震地磁觀測與研究. 2019(03)
[2]地電場觀測方法與觀測技術(shù)研究[J]. 席繼樓. 地震地磁觀測與研究. 2019(02)
[3]基于卡爾曼濾波的自然電場數(shù)據(jù)時(shí)序反演[J]. 崔益安,魏文勝,朱肖雄,柳建新. 地球物理學(xué)報(bào). 2017 (08)
[4]基于粒子群優(yōu)化的自然電場數(shù)據(jù)反演[J]. 朱肖雄,崔益安,李溪陽,佟鐵鋼,紀(jì)銅鑫. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[5]小波變換在地電場數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用[J]. 李偉,馬欽忠,宋志平,王冠玥. 地震學(xué)報(bào). 2013(01)
[6]潮汐地電場諧波和各向波形的影響要素[J]. 譚大誠,王蘭煒,趙家騮,席繼樓,劉大鵬,于華,陳軍營. 地球物理學(xué)報(bào). 2011(07)
[7]HHT方法在受城市軌道交通干擾地電場觀測數(shù)據(jù)中的應(yīng)用[J]. 安張輝,杜學(xué)彬,元麗華,譚大誠,陳軍營. 地震學(xué)報(bào). 2011(02)
[8]潮汐地電場特征及機(jī)理研究[J]. 譚大誠,趙家騮,席繼樓,杜學(xué)彬,徐建明. 地球物理學(xué)報(bào). 2010(03)
[9]大地電場變化的頻譜特征[J]. 葉青,杜學(xué)彬,周克昌,李寧,馬占虎. 地震學(xué)報(bào). 2007(04)
[10]新島臺地電場的潮汐響應(yīng)與地震[J]. 黃清華,劉濤. 地球物理學(xué)報(bào). 2006(06)
碩士論文
[1]深度學(xué)習(xí)及其在地電場異常檢測中的應(yīng)用研究[D]. 陳全.中國地震局蘭州地震研究所 2019
本文編號:3067872
【文章來源】:地球物理學(xué)報(bào). 2020,63(08)北大核心
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
新島臺1998—1999兩年實(shí)測數(shù)據(jù)頻譜分析
圖1 新島臺1998—1999兩年實(shí)測數(shù)據(jù)頻譜分析圖3 (a) 2次諧波擬合實(shí)際數(shù)據(jù),(b)4次諧波擬合實(shí)際數(shù)據(jù),(c)7次諧波擬合實(shí)際數(shù)據(jù),(d)12次諧波擬合實(shí)際數(shù)據(jù)
圖2 (a) 1999-12-21信號時(shí)間序列, (b) 圖(a)信號頻譜分析以一天的數(shù)據(jù)為一個(gè)單位,將合成的理想無噪聲數(shù)據(jù)和添加噪聲數(shù)據(jù)分別作為長短時(shí)記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)輸出和輸入,這樣,1998—1999兩年的數(shù)據(jù)共730組輸出和輸入.為擴(kuò)大訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的樣本,本文在輸入數(shù)據(jù)中隨機(jī)添加15~30 dB高斯噪聲、泊松噪聲以及幅度相位在一定范圍內(nèi)隨機(jī)取值的固定頻率噪聲,重復(fù)添加28次,共得到20440組數(shù)據(jù)作為網(wǎng)絡(luò)的輸出和輸入.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地電場觀測中城市軌道交通干擾剔除[J]. 馮紅武,顏文華,王建昌,閆俊義. 地震地磁觀測與研究. 2019(03)
[2]地電場觀測方法與觀測技術(shù)研究[J]. 席繼樓. 地震地磁觀測與研究. 2019(02)
[3]基于卡爾曼濾波的自然電場數(shù)據(jù)時(shí)序反演[J]. 崔益安,魏文勝,朱肖雄,柳建新. 地球物理學(xué)報(bào). 2017 (08)
[4]基于粒子群優(yōu)化的自然電場數(shù)據(jù)反演[J]. 朱肖雄,崔益安,李溪陽,佟鐵鋼,紀(jì)銅鑫. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[5]小波變換在地電場數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用[J]. 李偉,馬欽忠,宋志平,王冠玥. 地震學(xué)報(bào). 2013(01)
[6]潮汐地電場諧波和各向波形的影響要素[J]. 譚大誠,王蘭煒,趙家騮,席繼樓,劉大鵬,于華,陳軍營. 地球物理學(xué)報(bào). 2011(07)
[7]HHT方法在受城市軌道交通干擾地電場觀測數(shù)據(jù)中的應(yīng)用[J]. 安張輝,杜學(xué)彬,元麗華,譚大誠,陳軍營. 地震學(xué)報(bào). 2011(02)
[8]潮汐地電場特征及機(jī)理研究[J]. 譚大誠,趙家騮,席繼樓,杜學(xué)彬,徐建明. 地球物理學(xué)報(bào). 2010(03)
[9]大地電場變化的頻譜特征[J]. 葉青,杜學(xué)彬,周克昌,李寧,馬占虎. 地震學(xué)報(bào). 2007(04)
[10]新島臺地電場的潮汐響應(yīng)與地震[J]. 黃清華,劉濤. 地球物理學(xué)報(bào). 2006(06)
碩士論文
[1]深度學(xué)習(xí)及其在地電場異常檢測中的應(yīng)用研究[D]. 陳全.中國地震局蘭州地震研究所 2019
本文編號:3067872
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