根据数字滤波器的频率响应优选数字处理方法

本文根据数字滤波器压制干扰的原理,指出利用数字滤波器的频率响应、优选数字处理方法和确定最佳滤波参数的具体原则。对于那些未给出频率响应函数或周期选择性函数的数字处理方法,可以直接根据计算方法的权系数算出它们的频率响应。计算递归滤波器的频率响应式子,也可以用来计算其它非递归滤波器的频率响应。本文利用重力固体潮汐分析中计算中心点的零点飘移值若干方法的系数和它们的周期选择性函数,分别计算了它们的频率响应,从两者的数值上比较,结果是一致的。本文还计算了目前大家常用的一些数字处理方法,如五日均值、一阶差分、二阶差分、多点数字平滑等方法的频率响应值。并分析了它们的处理效果和方法的局限性。还根据最佳数字滤波器和DAI数字滤波器的频率响应曲线,说明选择数字滤波器和确定最佳滤波参数的具体方法。     

利用小波分析重力的长期变化

运用小波滤波方法估算Chandler和周年项的潮汐因子.本文分析了四个台站(Brussels, Boulder, Membach以及Strasbourg)的观测记录,运用合成潮方法得到重力残差后,用Daubechies小波带通滤波器滤波残差,得到256～512 d时间尺度上的序列,根据标准差最小原则确定观测极潮周年和Chandler项的周期,然后利用最小二乘法估算它们的潮汐因子,同时给出未经模型改正的周年重力.由于高阶Daubechies小波构造的滤波器具有良好的频率响应,且能压制信号中的高阶异常成分,使滤波的信号更加光滑,因此计算结果具有更小的均方差,更加可靠.     

有源带通滤波器的设计、调试与应用

所述的有源带通滤波器是采用现代网络理论，通过查图表反复计算数值调试并利用多项式综合滤波器的设计理论得到的设计结果，从频率响应特性曲线和电路结构可见，它完全满足了设计时所提供的各项技术指标的要求。文中详细地讨论了由单元电路到全极点多反馈滤波网络电路设计时的理论根据，各支路参数实际的计算和调试方法。这种电路结构简单合理，调试和维修十分方便，代替了无源滤波器中的大型电感和电容，有利于设备小型化。     

滇05井水位动态的震前短临异常

本文根据滇０５井的观测情况,研究该井水位变化速率。经多元回归分析,发现该井水位变化受固体潮汐的影响是主要的。继而采用彼氏滤波方法,排除固体潮汐的影响,结果发现：滇０５井在中强地震发生前,水位动态反映出明显的短临异常。     

Vondrak滤波法在定点地形变资料分析中的应用

本文使用天文学数据处理中常用的Ｖｏｎｄｒａｋ平滑滤波法，对库尔勒短水准和呼图壁断层形变资料进行了高通、低通和带通数字滤波处理。结果表明，处理后的资料突出了地震前不同周期的地壳形变异常信息，降低了背景噪声和观测误差的影响。该方法对于识别形变异常有较好的效果。     

滇西试验场重力潮汐观测及其地震响应特征的研究

本文使用Ｎａｋａｉ预处理、Ｖｅｎｅｄｉｋｏｖ调和分析和滑动滤波等方法，对滇西地震实验场下关台ＧＳ１５－２２７重力仪１９８７－１９９２年 观测资料进行了系统分析，，确定了该地区最佳重力潮汐参数及潮汐和非潮汐动态变化背景，并对观察期间的６个震例进行清理，分析了重力异常变化与地震的关系，获得了该地区重力潮汐和非潮汐信息的地震响应特征。     

最小二乘支持向量回归滤波系统性能分析

支持向量机(Support Vector Machine: SVM)一直作为机器学习方法在统计学习理论基础上被研究和发展,本文从信号与系统的角度出发,证明了平移不变核最小二乘支持向量机(Least Squares SVM: LS-SVM)是一个线性时不变系统.以Ricker子波核为例,探讨了不同参数对最小二乘支持向量回归(Least Squares Support Vector Regression: LS-SVR)滤波器频率响应特性的影响,这些参数的不同选择相应地控制着滤波器通带上升沿的陡峭性、通带的中心频率、通带带宽以及信号能量的衰减,即滤波器长度越长通带的上升沿越陡,核参数值越大通带的中心频率越高,且通带带宽越宽,正则化参数值越小,通带带宽越窄(但通带中心频率基本保持恒定),有效信号幅度衰减越严重.合成地震记录的仿真实验结果表明,Ricker子波核LS-SVR滤波器在处理地震勘探信号的应用中,滤波性能优于径向基函数(Radial Basic Function: RBF)核LS-SVR滤波器以及小波变换滤波和Wiener滤波方法.     

分离重磁区域场与局部场的维纳滤波器

本文从最佳线性滤波理论出发,对目前重磁资料数据处理中分离区域场与局部场的两种滤波器--匹配滤波和维纳滤波的频率响应特性作了分析比较,指出了匹配滤波只是一般维纳滤波的一个特例。将该两种滤波器与一般情况的维纳滤波器的误差作了对比,并通过简单的理论试例,说明它们的局限性和应用范围。     

组合滤波在标定重力仪灵敏度中的应用

本文根据组合滤波原理设计了11个能同时消除潮汐波和重力仪零漂的滤波器,并从中筛选出两个最优方案,分别建立了Δt=25小时和Δt=12小时的线性滤波方程,从而简单而精确地给出了重力仪灵敏度标定方法。同时,利用实际观测资料对本文给出的方法和传统的方法在计算精度和工作效率等方面做了验算对比。     

孕震过程中重力和倾斜负荷潮的变化

地震前孕震区弹性参数发生变化,从而导致地震波速变化.本文根据波速异常现象并利用负荷潮汐研究结果,估算了中国沿海某些地区在孕育一次七级地震时 M2负荷潮汐所引起的重力和倾斜的变化.发现重力变化甚微,倾斜变化可观.建议在确定地震重点区的沿海进行一些倾斜潮汐观测.      

重力异常分离的小波域优化位变滤波方法

在重力异常分离中,频率域滤波分离方法是以全局数据频谱特征设计针对性的滤波器实现的.滤波器参数与空间位置无关,因此无法针对局部数据频谱特征动态调整滤波器参数.针对该局限性,在小波域滤波理论和优化滤波方法的基础上,本文研究提出了小波域优化位变滤波法,该方法具有空间变化滤波能力,在不同空间位置实现不同的滤波器特性,从而能实现局部数据频谱与全局数据频谱存在较大差异的重力异常分离问题.理论模型数据分离实验结果表明,在局部数据频谱与全局数据频谱差异较大的情况下,该方法相对于Butterworth滤波和优化滤波等方法具有优势.最后,用一个实例进行检验计算,体现了所提方法技术的效果和应用前景.     

重力潮汐参数精密确定的小波分析方法

精密确定周日波段以内（周日,半日,１／３日）的重力潮汐参数为目标,提出一种重力潮汐精密调和分析的新方法该方法,引入一组紧支连续小波滤波函数以精确提取重力潮波信息,可直接用来对任意步长的重力潮汐观测序列进行调和分析,并能够获得高精度（０． １％）潮汐参数估值．运用该方法对武汉超导重力仪原始观测数据（步长 ２０ ｓ）直接实施调和分析,所获潮汐参数清晰反映地球近周日自由摆动（ＮＤＦＷ）的共振效应．     

溧阳体应变观测资料综合分析

江苏省溧阳体应变自1994年开始观测以来，经历了1994年至2000年以整点值为主的模拟观测，和2001年至今以分钟值为主的数字化观测两个阶段，对这两个观测阶段观测资料变化形态、观测质量和观测精度、潮汐因子中误差、地震波记录能力等参数进行对比研究，同时采用固体潮汐残差矢量分析方法，对溧阳台1996年以来的观测资料进行了计算分析。结果表明：①溧阳台数字化观测和模拟观测资料的形态、观测精度、方差、潮汐因子中误差、相位滞后等参数无显著差异；影响观测资料精度的主要因素是仪器故障、水位、气压、气温等；②溧阳体应变固体潮汐残差矢量对1996年11月9日长江口6．1级地震异常特征明显，映震效果显著。     

用褶积滤波处理井水位对固体潮响应的滞后

本文给出了一种用褶积滤波处理井水位对固体潮响应滞后的新方法。鲁07井水位观测资料用这种方法处理比一般回归方法的平均中误差少4.6mm。文中讨论了褶积滤波积分区间长度与水井含水层渗透系数的关系及褶积滤波比别尔采夫滤波的优越性。     

顾及几何观测信息和地球物理模型的形变参数自适应滤波解

研究地壳形变的理论和方法主要有两大类：地球物理模型方法和几何方法．由于基准误差、观测误差和模型误差等,两种方法得到的结果往往存在差异．为合理利用几何信息和物理信息,控制几何观测及物理模型误差对形变参数估计的影响,并平衡两类信息对形变参数的贡献,本文提出一种利用自适应滤波综合估计形变参数的方法．采用抗差等价权控制几何观测异常误差的影响,引入自适应因子平衡几何观测和地球物理模型信息对形变模型参数估计的贡献,利用高精度IGS站速度确定局部形变的基准．利用一实测GPS监测网进行计算,结果表明该混合估计策略可充分利用局部重复几何观测信息减弱地球物理模型信息带来的形变系统误差,提高了形变参数解算精度．     

利用地倾斜固体潮汐资料提取异常的新方法

地倾斜固体潮分析中根据固体潮汐的畸变、趋势、上升、下降、转折等变化特征,提取地震前兆异常信息。本文基于地倾斜固体潮汐可计算的特点和时程变化特征,提出一种新的地倾斜异常提取定量方法和指标。经过对延庆地倾斜固体潮观测资料的初步分析表明,预测误差比特征参量在中强地震前存在明显的前兆变化,说明预测误差比特征参量的计算模型是合理的,结果是有意义的。     

武昌重力潮汐基准研究

为了检验和完善理论地球模型和海潮模型,必须提高重力潮汐观测的精度。这除了提高仪器的精度以外,关键问题在于仪器的格值的准确性,因为它是衡量潮汐参数的尺度。但是,各种类型重力仪的出厂格值存在着误差,且各成系统,其系统偏差可达1％-2％。需要高精度的潮汐基准与之比较,统一和确定重力仪的格值。根据国际地潮中心的观测结果分析,布鲁塞尔潮汐基准系统可能偏大。因此,建立我国重力潮汐基准,对固体潮观测与研究具有重要意义。     

GOCE卫星重力测量中有色噪声滤波器设计

本文根据卫星重力梯度测量的有色噪声特性,设计了Wiener、AR、FIR三种滤波器,并利用模拟的有色噪声数据对其滤波效果进行了测试,结果表明:对于文中采用的有色噪声数据,AR的滤波效果最好,其次为Wiener滤波器,FIR的滤波效果最差;三种滤波器均可用于GOCE卫星重力测量中有色噪声数据滤波,但其实用性尚需利用实测数据进行检验;可以利用不同的滤波器对含有色噪声的卫星重力梯度数据进行多次滤波,以进一步减弱有色噪声对卫星重力梯度测量精度的影响.     

航空重力数据无限脉冲响应低通数字滤波器设计与试验研究

采用巴特沃思(Butterworth)和切比雪夫(Chebyshev)逼近,设计无限脉冲响应(Infinite Impulse Response,IIR)低通数字滤波器,对GT-1A航空重力勘查系统的测量数据进行了滤波试验研究,结果表明,通过选择合适的通带和阻带衰减等滤波参数,IIR低通数字滤波器在航空重力数据的低通滤...     

香港GPS基准站坐标序列特征分析

利用香港GPS连续运行参考站网络2001年1月至2007年8月的观测资料,全面深入地分析了12个基准站坐标序列特征.本文采用主成分空间滤波算法去除公共误差,来提高坐标序列的信噪比,并采用最大似然估计准则定量估计滤波后坐标序列的噪声特性,计算了地球表面质量负荷（包括大气、非潮汐海洋、积雪和土壤水）对香港GPS基准站坐标序列的影响.研究结果表明：香港GPS基准站坐标序列具有高度的空间相关性,其公共误差具有较强的季节性变化特征;地表质量负荷变化引起的香港地壳形变可以解释公共误差序列中约为3mm的垂向周年变化,经过质量负荷改正后的公共误差序列与高阶电离层误差高度相关;滤波后坐标序列的噪声特性可以用可变白噪声加闪烁噪声模型来描述,顾及闪烁噪声所计算的速度误差要比只考虑可变白噪声计算的速度误差大2~6倍;基准站间存在达1.5 mm/yr的相对水平运动,揭示香港地区存在活动断层;部分基准站坐标具有明显的振幅为1～2 mm本地季节性变化,所有测站的残差序列也表现出强烈的季节性变化.