CTS-1甚宽频带地震计

新建国家数字地震台网所使用的CTS-1甚宽频带地震计是一种具有甚宽频带、大动态范围、高灵敏度负反馈地震计。介绍了地震计的系统组成及工作原理。用多种方式给出了系统的传递函数，描述了仪器设计要点和系统测试，对仪器工作环境给予了特别的注意。最后简要介绍了地震计的应用情况。     

JCZ─1超宽频带地震计

ＪＣＺ─１超宽频带地震计是为中国甚宽频带数字地震观测试验系统研制的新型仪器，由一个垂直向和两个水平向地震计组成，频带为ＤＣ─２０Ｈｚ。每个地震计分别有两个通道输出：２０Ｈｚ─３６０秒的速度平坦输出和３６０秒─ＤＣ的加速度平坦输出，复盖了从短周期地震波至固体潮汐的宽广频带。仪器具有高灵敏度、低噪声特点，动态范围大于１４０ｄＢ。地震计采用力平衡式的负反馈系统，传递函数稳定，具有密封、磁屏蔽和高精度恒温功能的环境保护装置，有效地抑制了大气压力、外部磁场及温度变化对仪器的影响，使地震计在超低频端也能稳定工作。     

超宽与甚宽频带地震计阶跃标定的加权动态拟合法

阐述了由阶跃响应确定超宽频带与甚宽频带地震计二阶系统传递函数的特征参数的方法。首先分析了现有的曲线拟合法在测试精度、收敛速度、拟合方法的通用性等方面存在的不足,然后给出了一种更加完善的精确求取二阶系统传递函数特征参数的方法——加权动态拟合法,详细论述了加权动态拟合法的数学原理,并设计了拟合计算程序。     

超宽频带与甚宽频带地震计的台站现场标定

JCZ-1超宽频带地震计与CTS-1甚宽频带地震计是国家数字地震台网使用的关键设备,而地震计的台站现场标定是实现准确地震观测的重要环节。描述了这两种地震计对不同标定信号的响应规律;针对它们频带宽的特点,阐述了获取正确标定结果的条件;在分析标定误差来源基础上,提出了提高标定精度的数据处理方法。     

地铁电磁场对甚宽频带地震计观测的影响评估

在距离地铁3 km的地震观测台站安装2台相同型号的甚宽频带地震计,其中1台安装屏蔽罩,另外1台没有安装,通过计算连续24 h观测数据的加速度功率谱密度,评估地铁电磁场对甚宽频带地震计观测的影响。计算结果表明,地铁电磁场对甚宽频带地震计三分向的影响主要在10~1 000 s频带范围内,其中受影响最大的是垂直分向,其次是水平分向。     

地震计时域标定的噪声数据处理

分析了在甚宽频带地震计的时域标定中存在的各种噪声，探讨了相应的处理方法，重点阐述了对阶跃标定影响最大的长周期漂移噪声的处理方法——漂移曲线拟合法。     

武昌台JCZ-1地震计LP通道的信号分析

对武汉地震基准台JCZ-1超宽频地震计加速度信号通道的记录数据进行了分析，并对其中垂直分量记录的信息进行了潮汐计算。结果表明：JCZ-1超宽频地震计LP加速度通道记录的观测信号以固体潮汐信息为主，其中垂直分量记录的主要是重力固体潮，其观测基本达到传统固体潮仪器的精度水平。给出了经典的Venedikov调和分析结果。     

宽频带负反馈地震计的实用标定方法

阐述了一种低成本有效标定宽频带负反馈地震计的方法,给出了实际标定结果和数据处理方法。     

蔡亚先研究员主持的“中国数字地震观测系统”项目获国家科技进步一等奖

2月 2 6日至 2 8日 ,我局蔡亚先研究员在北京参加了中共中央、国务院召开的全国科技奖励大会。会议由胡锦涛总书记主持 ,江泽民、朱钅容基等党和国家领导人出席了会议并作重要讲话。“中国数字地震观测系统的设计、研制、生产、集成和推广应用”项目获得 2 0 0 2年度国家科技进步一等奖。1987年 ,蔡亚先研究员承担了“甚宽频带数字地震计”(以下简称“宽带地震计”)的研制任务。他带领科研人员历时 7年 ,研制成功我国第一台“宽带地震计” ,1996年通过国家计委验收。目前 ,在国内已安装 4 2台 ,2 0 0 5年前将再在国内安装 10 3台。宽频带地…     

gPhone重力仪记录的汶川8.0地震高频信号研究

分析了汶川Ms8.0地震时我国6台gPhone重力仪记录的高频同震数字信号,结果表明:1)gPhone重力仪记录的同震信号包括地震波初动和衰减过程,通过与宽频带地震计记录数据比较,可知其为地震破裂过程的真实记录;2)利用重力仪记录信号提取震源时间函数,再采用经验格林函数法对其进行理论地震波图合成,并与他人利用地震计记录的地震破裂过程的反演结果进行比较,证明gPhone重力仪记录的高频信号可用于震源破裂过程研究。     

线阵CCD数据的高速采集与存储

在各种高精度线阵CCD应用系统中，需要对像元输出信号进行快速采样、存储及数据处理。CCD数据采集的采样速率不仅与A／D转换器的转换速率等因素有关，同时还与数据传送方式密切相关。以高精度线阵CCD TCD1501D和高速A／D转换器TLC5510为例．详细分析了CCD和A／D转换器的工作时序，采用CPLD设计方法，将CCD的输出信号进行高速A／D转换，并将结果直接存入存储器中。     

用相关法提高地震计相频特性测试精度

论述了地震计相频特性的测试方法，传统的测试方法有多种，如过零检测法，李萨如图形法等，当测试过程存在一定噪声时，这些方法的测试精度会大大降低，用相关法进行相频特性的测试，可以有效抑制随机噪声的干扰，提高相位测量的精度。     

程控增益放大器及其与微机的接口

给出由单片数模转换器构成程控增益放器的设计示例及其与微机的接口电路，并实验测试该放大器的性能。这种放大器在低频智能仪器及工业控制等方面有广泛用途。     

反馈地震计低频扩展方法研究

根据反馈地震计的反馈模型推导传递函数,并将其频率特征分解为低频端和高频端两部分。基于反馈模型中低频端频率特性的二阶高通滤波器传递函数,提出低频截止频率扩展的方法,包括降低机械固有角频率ω0、增加摆的质量m、降低灵敏度Sv、增大反馈线圈阻值或减少线径、选用更高电阻率的线圈材料、使用更弱的磁场。通过井下反馈地震计实验,验证了其低频端扩展与理论推导的一致性。     

MEMS加速度传感器在强震观测中的应用

提出基于MEMS加速度传感器的强震仪设计方案,并在强震观测中完成了地震加速度数据的采集、触发判断和存储.     

面对工业现场的微机测量系统

本文介绍一种在工业现场环境下的微机测量系统，它由８０９８单片机构成下位机，ＰＣ系列的微机作为上位机。下位机由电源、键盘、ＬＥＤ显示器、打印接口和多路开关及Ａ／Ｄ转换器构成。下位机能独立运行，也可通过ＲＳ—２３２串行口与上位机联合工作。这样构成的测量系统抗干扰能力强、可靠性高。适用于工业现场参数测量．并且对上位机的要求降低。     

高速USB控制器的应用

阐述了USB2.0高速总线的工作原理,并运用Cypress公司推出的USB2.0控制器CY7C68013芯片加上高速A/D转换芯片实现了高速A/D采样,为今后的USB高速应用打下了基础.     

应用MATLAB设计高效多级抽取滤波器

介绍如何应用Matlab设计级联梳状(CIC)滤波器、半带滤波器和有限脉冲响应(FIR)滤波器。并设计了一种高效的多级抽取滤波器，将该算法用数字信号处理器(DSP)进行验证，结果表明，该多级抽取滤波器能满足地震数据采集系统的精度要求。