基于分?jǐn)?shù)傅里葉感知信號變換新視角下地震感知信號識別方法

周昌賢，鄭韶鵬，葉友權(quán)

（廈門地震勘測研究中心，361021）

0 引言

隨著分?jǐn)?shù)感知階傅里葉感知信號變換模型應(yīng)用地震感知信號寬帶網(wǎng)絡(luò)是新時期我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的戰(zhàn)略性公共基礎(chǔ)設(shè)施,發(fā)展分?jǐn)?shù)感知階傅里葉感知信號變換模型應(yīng)用地震感知信號寬帶網(wǎng)絡(luò)對拉動有效投資和促進(jìn)信息消費(fèi)、推進(jìn)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和小康社會建設(shè)具有重要支撐作用。從全球范圍看,分?jǐn)?shù)感知階傅里葉感知信號變換模型應(yīng)用地震感知信號寬帶網(wǎng)絡(luò)正推動新一輪信息化發(fā)展浪潮,眾多國家紛紛將發(fā)展分?jǐn)?shù)感知階傅里葉感知信號變換模型應(yīng)用地震感知信號寬帶網(wǎng)絡(luò)作為戰(zhàn)略部署的優(yōu)先行動領(lǐng)域,作為搶占新時期國際經(jīng)濟(jì)、科技和產(chǎn)業(yè)競爭制高點(diǎn)的重要舉措。

1 基于分?jǐn)?shù)階傅氏感知信號變換的地震感知信號的廣義信號感知時頻分布預(yù)測

1.1 基于分?jǐn)?shù)階傅氏感知信號變換的地震感知信號的廣義信號感知時頻分布預(yù)測原理

基于分?jǐn)?shù)階傅氏感知信號變換的地震感知信號的廣義信號感知時頻分布預(yù)測轉(zhuǎn)換描述為

1.2 本課題實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)仿真分析

圖1-1 無噪聲地震感知信號的廣義信號感知時頻分布分?jǐn)?shù)階F=0.1

基于分?jǐn)?shù)階傅氏感知信號變換域,可預(yù)測地震感知信號的廣義信號感知時頻分布是否存在,并根據(jù)呈現(xiàn)最大值時所基于應(yīng)的分?jǐn)?shù)階傅氏感知信號變換的階數(shù)估計調(diào)頻斜率參數(shù)。圖1-1圖1-3分別表示無噪聲地震感知信號的廣義信號感知時頻分布當(dāng)分?jǐn)?shù)階F分別為0.1，0.59，1.21時地震感知信號分?jǐn)?shù)階傅氏感知信號變換結(jié)構(gòu)結(jié)果。圖1-4、圖1-5分別表示加入高斯噪聲的地震感知信號的廣義信號感知時頻分布當(dāng)分?jǐn)?shù)階F為0.1,和1.21時地震感知信號分?jǐn)?shù)階傅氏感知信號變換結(jié)果。每個圖的四部分分別為原地震感知信號的廣義信號感知時頻分布、地震感知信號的廣義信號感知時頻分布實(shí)部、地震網(wǎng)絡(luò)感知信號虛部及模值。

圖1-2 無噪聲地震感知信號的廣義信號感知時頻分布分?jǐn)?shù)階F=0.59

圖1-3 無噪聲地震感知信號的廣義信號感知時頻分布分?jǐn)?shù)階F=1.21

圖1-4 高斯噪聲地震感知信號的廣義信號感知時頻分布分?jǐn)?shù)階F=0.1

圖1-5 高斯噪聲地震感知信號的廣義信號感知時頻分布分?jǐn)?shù)階F=1.21

圖1-1說明給地震感知信號的廣義信號感知時頻分布為實(shí)地震感知信號的廣義信號感知時頻分布。圖1-3可以看出當(dāng)分?jǐn)?shù)階F=0.59時,地震感知信號的廣義信號感知時頻分布在分?jǐn)?shù)階傅氏感知信號變換域表現(xiàn)沖擊特征不明顯,而當(dāng)F=1.21時地震感知信號的廣義信號感知時頻分布在分?jǐn)?shù)階傅氏感知信號變換域表現(xiàn)沖擊特征很明顯,即分?jǐn)?shù)階傅氏感知信號變換的階數(shù)與地震感知信號的廣義信號感知時頻分布的調(diào)頻斜率一致時,地震感知信號的廣義信號感知時頻分布呈現(xiàn)尖峰,同時有效的預(yù)測地震感知信號的廣義信號感知時頻分布。

2 結(jié)束語

分?jǐn)?shù)階傅氏感知信號變換可以看作是地震感知信號的廣義信號感知時頻分布在信號感知時頻平面內(nèi)繞原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)任意角度后所構(gòu)成的分?jǐn)?shù)階傅氏感知信號變換域上的表示,將分?jǐn)?shù)階傅氏感知信號變換分解為地震感知信號的廣義信號感知時頻分布卷積形式利用分解型地震感知信號內(nèi)差計算,具有計算速度快的優(yōu)點(diǎn)。由于地震感知信號的廣義信號感知時頻分布在分?jǐn)?shù)階傅氏感知信號變換域呈現(xiàn)的沖激特性,當(dāng)分?jǐn)?shù)階傅氏感知信號變換的階數(shù)與地震感知信號的廣義信號感知時頻分布的調(diào)頻斜率一致時,地震感知信號的廣義信號感知時頻分布呈現(xiàn)尖峰,以此實(shí)現(xiàn)地震感知信號的廣義信號感知時頻分布的預(yù)測?；趯?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)仿真分析結(jié)果證實(shí),采用本課題算法模型能夠有效的采集識別地震感知信號。

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