利用现代技术测定地震信息的研究

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在一些特殊的机械系统中,震动或者瞬时振动都会对系统造成严重的影响。震动可以定义为系统中动能的传播,它持续的时间周期相对于系统的正常的运行周期要小得多,这种震动会引起系统的自然振荡。震动现象来源于爆炸,冲击和其他突发性的能量释放,例如现在的研究热点——地震。地震信号,也叫地震波信号,包括两种波:一种是体波,它通过地球的内部来进行传播,另一种是表面波,它通过地球的表面或者沿着地球内部不连续的点传播。体波和表面波又分别可以分为另外两种波。体波分为纵波(P波)和横波(S波),表面波分为瑞利波和勒夫波。地震波分析是信号分析中最重要的主题之一。它主要是对体波进行分析,因为体波从震源的各个方向发出,当体波到达地球的自由面或位于层状地质构造的界面时,才会产生表面波。所以,对于均匀介质,例如没有边界的介质,是不会产生表面波的。对地震的地震波数据的分析,就是去测定本次地震的震源,强度和震源深度。要得到这些数据就需要对P波和S波的到达时间进行测定。这篇文章提出了一种基于小波的P波和S波自动检测方法,它能够指导AIC采集器的应用。在地震检测阶段,能够可靠和精确的估计地震开始时间是地震学上非常感兴趣的一个研究。自动处理地震波数据,不仅仅能够准实时的得知事件位置,而且这可以帮助地震学家对以后震动图的制作提供数据。震相开始的真正时间可以定义为这个震相的第一波能量到达一个位置的时间。震相通常通过不同的振幅,频谱或者源于背景噪声的波极化方向来区分。发生时间通常选为一个不同于噪声的声音首次发生的时间,虽然一个有经验的分析家经常把它推断归结为噪声。除开最具冲击力的冲击,很多分析家选择不同的时间点作为发生时间。在不误报信号的情况下减小噪声的方法会使得发生时间的确定提前。同样的,选择的发生时间通常不会只有一个值,而且它与真实的发生时间也有一些误差。小波是一种新发展的信号处理工具,它能够对复信号的特性进行多种时标的分析,得到不稳定的区域。它是信号分析新技术的基础和综合,它能够在当前的一些普通问题得到很好的应用,例如:去噪。小波可用于提高地震波信号的信噪比,这将能够指导AIC检测P波和S波到达时间的应用。在现代的地震波记录系统中,线性相位有限冲击相应(FIR)滤波器得到了广泛的应用,它能够在冲击到来时产生先驱信号。这些信号和伪像可能会导致对冲击性质的理解错误。这些影响应该从地震波的记录中去除,但是不能影响带宽。一个自适应FIR滤波器就是用来消除这些影响的,但是地震波信号的频谱分量仍然被保留。文章提出的算法被应用在开罗地区53个当地的事件中,记录在埃及国家地震网路的FYM、HAG和KOT位置。对这些事件,同时进行自动记录和手工记录。然后对每个地点的误差分布函数进行计算。
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