近地震波的小波相对能量分布特征分析.PDFVIP

第 35卷 第 1期 地 震 工 程 学 报 Vol_35 NO．1 2013年 3月 CHINA EARTHQUAKE ENGINEERING JoURNAL M arch．2O13 近地震波的小波相对能量分布特征分析① 许康生，李 英，李秋红 (中国地震局兰州地震研究所 ，甘肃 兰州 730000 ) 摘 要：地震波具有非平稳信号特征 ，能量分布在一个有限带宽范围内。本文根据 小波变换的时频 特性和分层分解关系，得到 了近地震 (震 中距小于300km)峰值能量的频率主要集中在 3～6Hz频 段这一初步结果。统计分析结果证 明了这种方法对于近地震波分析 的有效性和可靠性 ，同时也表 明基 于小波变换的地震相对能量分布特征可 以更准确的给 出地震信号的细节 。结果对于地震震源 及地震波传播规律的研究以及工程抗震设计具有一定的参考意义。 关键词 ：近地震波 ；相对 能量 ；小波变换 ；多分辨 率；频率子带 中图分类号 ：P315．730．5 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—0844(2013)01—0166—06 DOI：10．3969／j．issn．1000—0844．2013．01．0166 DistributionCharacteristicsofW aveletRelativeEnergyonNear—earthquakeW ave XU Kang—sheng，LIYing。LIQiu—hong (LanzhouInstituteofSeismology，CEA ，Lanzhou，Gansu 730000，China) Abstract：Seismicwaveshavecharacteristicsofnon—stationary signals，andtheirenergydistribu— tionisinafinitefrequencyband．Inaddition，theycontainasignificantamountofinformationa— boutsourcesandmedia．Analysisofseism icsignalsisusedtodeterminethesourcesandpropaga— tionmedium andforfurtherstudyofearthquakemechanisms．Fouriertransform iSaclassicmeth— odusedforsignalprocessing．Becauseitisapurefrequency domain analysismethod，itsshort— comingislosttimeinformation．TheFouriertransform methodstringentlyrequiresthatthesys— tem islinearandthatthesignalisstationary．Therefore，highlimitationsareplacedonnon—sta— tionarysignals．Forshort—timeFouriertransform，constraintsofthewindow function resultin difficultiesinsimultaneouslyobtaininggoodresolutionintimeandfrequencydomain．Becausethe wavelettransform hasthecharacteristicofmulti～resolution，thetimeandfrequencywindowscan bedynamicallyadjustedasthesignalschanges；thus，thecharacteristicsoflocalinformationex— pressioncapabi