一种新的固体潮观测数据特征量提取方法

将经验模态分解方法应用于固体潮观测数据的处理,通过对模态分量从频域上以及从固体潮调和分析结果上与原始观测数据进行对比证明：经验模态分解可以将固体潮观测数据完整地分离成5种特征量：潮汐观测高频信号、半日波信号、周日波信号、潮汐观测低频信号和观测数据的长趋势变化。     

基于集合经验模态分解的河北唐山井同震响应特征

集合经验模态分解(EEMD)能够客观真实地从非线性、非平稳信号中提取有用信息,地震观测井的井水位表征的波形信号也是典型的非线性、非平稳信号,因此,集合经验模态分解在获取井水位同震响应信息方面具有重要的应用潜力。通过观测河北唐山井2016～2023年多次井水位同震响应,研究集合经验模态分解对井水位分析处理的优缺点,识别唐山井对远震、近震的井水位同震响应特征,应用地震能量密度经验公式推测唐山井记震能力。结果表明：唐山井水位观测数据秒值在经过集合经验模态分解后,对合适的高频分量进行重构可以压制噪声干扰,有利于观察井水位同震响应特征;对于远场大震引起的振荡型同震响应可以客观真实地进行识别和提取;对于近场地震引起的脉冲型和阶变型同震响应,需结合原始数据进行研究;井水位观测数据秒值有利于揭示区域应力场的变化,因观测数据秒值记震精度提高,唐山井能够记录到地震能量密度为1.77×10^-7J·m^-3的地震,观测井对不同方位地震的敏感度可用于研究其所在断裂带的裂隙走向。对于超过一定距离的远场地震,井-含水层系统能够记录到的井水位同震响应频率可在一定的范围内估算观...     

高频单历元GPS双差解算及其精度分析

基于Windows研制WinTrack高频单历元GPS双差解算软件,进行10 Hz短基线和1 Hz中基线高频观测、动态差分解算及精度分析。试验表明,中短基线条件下,高频单历元GPS双差解的保守精度为cm级,与数据质量、观测条件及时机等因素相关;不同精密星历条件下的解算精度一致,而5 m精度广播星历对短基线结果最大差异小于1 mm。     

基于经验模态分解方法的山西断裂带跨断层形变资料分析

利用经验模态分解方法重构并提取山西断裂带跨断层形变监测高频平稳信号和低频趋势信号。基于高频平稳信号分析地震前兆异常及其表现形式,结果表明,在山西断裂带及邻近地区中强地震前部分跨断层测段出现明显异常;强震前山西断裂带跨断层异常测点数量多、分布广、距离震中较远,中强地震前异常测点多集中在震中附近。基于低频趋势信号分析断层形变时空分布特征表明,山西断裂带断层以继承性正断运动为主,断层分时分段差异特征明显。     

砂层应力资料的研究与应用

对砂层应力仪产出的数据进行分析,发现影响数据分析的主要因素包括高频与低频信息中的噪声、观测信号的背景性变化、地震前兆的趋势异常与短期异常等。为识别与消除干扰提取不同频率的信息,采用小波分析方法对信号进行了处理。     

基于EEMD分解的伸缩仪气压干扰分析及排除方法研究

通过对宽城台伸缩仪受气压干扰的典型事件进行研究,分析气压与观测数据之间的关系;通过对原始信号进行EEMD处理,分解出含有干扰信息的IMF分量并对其进行Hilbert变换,同时对不同频率的含噪IMF分量进行阈值降噪处理,并对信号进行重构。结果表明,该方法对气压干扰信号的降嗓具有较好的效果,对提高观测数据的质量具有一定作用。     

VP型倾斜仪自动信号判别与调零实现

基于VP型垂直摆倾斜仪的观测原理及数据存储模式,应用经验模态分解(EMD)、STA/LTA能量比及最小二乘拟合联合算法,通过C++与MATLAB编程,优化了倾斜仪的自动化观测,实现了异常信号自动判别与自动调零,提高了数据获取与应用质量,并通过实例验证了该方法的有效性。     

利用EEMD及超导重力数据探测超低频地球自由振荡模态分裂信号：探测实例

利用2004年苏门答腊9.0级地震后GGP台网中15台超导重力仪的18组观测数据,采用EEMD分解技术及叠积技术,检测了频率小于1 mHz的低频地球自由振荡的简正模（3S1、0S4、0S5）及其频谱分裂现象。通过对原始分钟间隔的超导重力数据进行预处理得到重力残差,然后运用EEMD方法将其分解到处于不同频段上的IMF分量,提高了探测低频自由振荡信号的信噪比,使一些低频自由振荡信号的谱线分裂更清晰地显现出来。结果表明,经过EEMD分解过的重力残差能更有效地检测低频自由振荡信号,得到信噪比更高的低阶球型振荡分裂谱线。该研究进一步证实了EEMD数据处理方法的有效性以及超导重力仪在低阶地球自由振荡检测中的优越性。     

经验模态分解法在地下水资料处理中的应用

利用经验模态分解法（EMD）对地震地下流体观测资料中典型干扰信号的处理及趋势性变化的提取,结果表明,经验模态分解方法能有效地对信号进行分解,是一种无需预设带宽的自适应高通滤波方法,适用于地下流体观测资料的分析处理     

利用EEMD及超导重力数据探测超低频地球自由振荡模态分裂信号:探测实例

利用2004年苏门答腊9.0级地震后GGP台网中15台超导重力仪的18组观测数据,采用EEMD分解技术及叠积技术,检测了频率小于1mHz的低频地球自由振荡的简正模(3S1、0S4、0S5)及其频谱分裂现象。通过对原始分钟间隔的超导重力数据进行预处理得到重力残差,然后运用EEMD方法将其分解到处于不同频段上的IMF分量,提高了探测低频自由振荡信号的信噪比,使一些低频自由振荡信号的谱线分裂更清晰地显现出来。结果表明,经过EEMD分解过的重力残差能更有效地检测低频自由振荡信号,得到信噪比更高的低阶球型振荡分裂谱线。该研究进一步证实了EEMD数据处理方法的有效性以及超导重力仪在低阶地球自由振荡检测中的优越性。     

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基于Hilbert变换处理绝对重力仪测量数据

基于Hilbert变换相位平移原理，提取干涉条纹信号采样点瞬时相位，得到采样点位移信息。结合采样频率提取时间信息，利用最小二乘法重建自由落体轨迹，最终解算出重力加速度g值。为提高测量精度，使用零相移低通滤波器去除信号高频噪声，使用多项式拟合法去除信号线性干扰，通过加窗口选取拟合数据抑制吉伯斯现象。仿真结果表明，该方法能使g值误差在10-2 μGal以下，实验结果所得g值平均误差为0.12 μGal。     

基于PO7D的晶振频率自动测量系统

针对PO7D频标比对器存在独占性和程控性差的特点,结合晶体技术指标的检测方法和PO7D自身的优点设计了一个晶体频率自动测量系统,解决PO7D的独占性,增强其程控功能.具体实现是通过调整测量命令的执行方式,控制PO7D对被检晶体的信号和参考信号的比对,将测量所得的频率差值数据,再根据规范计算出晶振的相关技术指标.     

陆态网络太原台gPhone重力仪背景噪声水平研究

基于陆态网络太原台gPhone重力仪1a的观测记录,在地震频段(200~600s)、亚地震频段(1~6h)和潮汐频段(周期大于6h)研究其背景噪声水平,并与全球超导重力仪SG的背景噪声进行比较。结果发现,潮汐和大气改正可以一定程度上改进重力数据的功率谱密度PSD,尤其是在亚地震频段和潮汐频段。经计算,太原gPhone重力仪在地震频段、亚地震频段和潮汐频段的背景噪声水平分别为3.641、4.659和5.359。gPhone重力仪的噪声水平在地震频段和亚地震频段均高于SG的噪声水平,但是在频率低于0.8×10-4 Hz时,gPhone重力仪的噪声水平低于新低噪声模型NLNM。此外,分析gPhone重力仪记录的2014年智利Mw8.1地震激发的自由振荡信号表明,虽然gPhone重力仪的噪声水平高于超导重力仪,但其依然能够清晰检测到地球自由振荡信号,验证了gPhone重力仪不仅适合研究长周期潮汐和亚地震模,也可以清晰获取地震频段的地球自由振荡信号。     

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基于非线性扫描技术的可控震源地震勘探分辨率提高方法

可控震源地震扫描信号易被地下介质吸收并形成高频部分衰减,降低对地下地质体的分辨能力.分析地震信号扫描方式,研究非线性扫描信号特性及其在补偿地层吸收衰减的地震相关子波信号影像中的作用,利用正演模拟和现场试验验证非线性扫描信号在提高可控震源地震勘探地震分辨率中的作用.结果表明:非线性扫描通过控制高频能量信号的时间分配,提高激发信号的高频成分,选择合适的非线性扫描信号类型和激发能量,能够提高地震勘探分辨率.该研究结果对实现高分辨率地震勘探具有一定的参考意义.     

基于平均分组和叠加相关的GPS信号捕获方法

针对目前GPS软件接收机C/A码捕获信噪比门限高、捕获速度慢的问题，提出一种基于平均分组和叠加相关的GPS弱信号捕获方法。首先，基于平均相关处理技术降低C/A码捕获过程中的自相关损耗，提高对微弱信号的捕获能力；然后，利用叠加相关提高相干运算的运算效率，并采用线性插值提高自相关函数性能；最后，利用频偏校正和内插进一步提高C/A信号的捕获精度。理论分析和仿真实验均验证，该方法能够在较低的信噪比下实现GPS信号捕获，且精度较高、运算量较低。     

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一种高精度模拟振荡器

介绍一种利用32路开关芯片及电阻分压网络将直流信号直接转换为交流信号的方法,由于开关管的响应时间很短,因此,振荡器的频率能够达到100kHz以上.通过实验表明,该振荡电路正弦信号具有信号周期稳定、重复性高等特点,适合作为地学仪器的振荡源.     

基于BEMD分解的地貌分类研究

地貌是指地势高低起伏的变化,即地表的形态。地貌划分对气温、降水、太阳辐照等诸多应用领域都有着重要作用。本文选择空间分辨率为90 m的福建省的数字高程模型(DEM)数据作为地理信号,运用二维经验模态分解(BEMD)进行分解处理,得到多个具有不同尺度、不同物理意义的本征模函数(BIMF1-BIMF3)以及对应余量ORIG。这些BIMF分量对应不同尺度的微观地形,ORIG余量表现为该研究区的地貌分布趋势,体现了平原、丘陵与山地的大致分布区域。运用变点分析法确定最佳计算单元,利用地形起伏度对各个信号区域进行一级分类,依据绝对高度进行二级分类,最后将一级分类与二级分类相结合,实现对地形的分类,这一分类过程体现了研究地区地貌组合复杂的特征。结果表明:①叠加BIMF分量,提取出分量和大于74 m的区域为高频信号区域。该区域以小起伏度的低山为主,并伴随有丘陵和小起伏度中山。②ORIG余量中余量高度小于等于340 m的区域,去除其中包含的高频信号区域后为低频信号区域,该区域以平原、丘陵为主。③剩余区域定义为中频信号区域,该区域的地貌以平丘陵和小起伏的山地为主。研究成果表明福建地貌可分为7种主要类型:低频平原,低频丘陵,中频丘陵,高频丘陵,中频小起伏低山,高频小起伏低山,高频小起伏中山。