关键调宽频带；大动态I数据压靖客珐.PDF

维普资讯 第 16卷 1期 地 震 学 报 Vo1．16．No 1 199,4年 2月 (111～ 117) ACTA SEISM 0LOG IcA slNICA F曲 ．．1994 宽频带大动态地震数据压缩 的一种实时算法 ‘ 李沙 白 — — — — — — — — 一 6弓 (中国哈尔滨 150080国家地震局工程力学研究所) 刘启元 沈立人 一 — — — — — — (中国北京 100029国家地震局地质研究所) 摘 要 给出了对宽频带大动态地震数据进行分块归一逻辑压靖和 “两点取一”物理压缩的实时算 法．利用数值模拟和地震观测数据对算法所进行的检验表明，这两种算法综合使用的数据精度 损失在时域小于 1 ．在谱域小于 5％，其压靖比大于 3．利用这两种数据压缩方法发展的数据 压靖软件 已在 GDs一1000型通用流动数字地震仪上使用． 关键调宽频带；大动态I数据压靖 客 珐 引 言 随着数字地震观测记录设备的迅速发展，数据压缩技术 已广泛应用于地震数据的记 录和传输．数据压缩方法，大体上可以分为三大类 ：逻辑压缩、物理压缩以及这两类方法的 混合压缩． 所谓逻辑压缩是通过编码方式，数据格式的优化或者对信源数据冗余信息的逻辑判 断，以尽可能少的数据编码表示原有数据的信息量．利用 Shanon—Huffman编码技术进行 数据压缩是这类方法的一个典型例子 (Kanasewich，1981)．这类方法在实际应用中的限制 是要求预先知道信源数据的统计特性．利用预测法减少数据字长是逻辑压缩的另一个典 型例子．例如，SSA一1型固态数字强震仪 ，利用预测法对 l2位字长的整型数据进行压缩， 得到了2倍左右的压缩 比(Kinemetric~，1987)． 所谓物理压缩则是根据对信源数据在时域或谱域 中物理特征的假定所做的数据压 缩．利用对信源数据 的各种正交变换进行数据压缩的方法就属于这一类 (Kanasewich， t 1992年 10月 10日收到韧稿 ．1993年 1月 2D日央定采用 ·- 现在地址 北京 100080北京强震理测中心． 维普资讯 地 震 学 报 16卷 1981)．由于数字地震仪一般都是根据观测信号的频带设置采样率，因而正交变换方法的 实际压缩数据能力受到很大限制．另一种物理压缩方法则是根据信源的频率变化 ，通过 自 动改变采样率来实现的(郭洪升 ，1987)、这种方法的优点是适合于浮点数据 的实时压缩 处理．在某些情况下 ，例如，波形比较光滑的远震数据，可以得到较大的压缩 比． 本文的 目的在于给出一种具有较高数据压缩恢复精度的地震数据压缩方法．它可以 用于宽频带大动态地震数据的实时压缩和恢复．本文描述的方法 已用于新近研制的GDs一 1000型通用流动数字地震仪 (刘启元等 ，1993)、 2 地震数据的一种实时压缩算法 本文给出的数据压缩算法包括 “两点取一”和分块逻辑压缩两部分． 2．1“两点取一”法 对于大部分数字仪器的设计，为了提高数据的精度，实际使用的采样率