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《中国地震局地震预测研究所》 2015年
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基于时变窄带滤波技术提取可控震源扫频信号方法研究

张正帅  
【摘要】:精密主动地震监测的原理是通过机械震源连续对地工作发射出去,利用架设在观测台站的地震计记录下来,再通过特殊的数据处理工作,可以提取到不同路经传播到观测台站的可控震源信号,利用可控震源信号的走时进行探测地下结构及其主动监测介质的物性变化。然而,由于可控震源对地作用力产生的能量强度较小,信号随着传播距离的增加,能量快速衰减,在离震源较远处的震源信号被掩盖在很强的噪声中,这对于震相的识别与走时的拾取精度有着很大的影响。本文从精密可控震源系统构成,运行特点及发射信号特征等方面做了论述和分析,就目前使用匹配滤波方法来实现精密可控震源信号的检测与波形变换的原理进行了说明,并给出了噪声对于相关子波的影响。考虑到可控震源扫频曲线特性以及远距离台站记录中信号水平远低于观测点的背景噪声水平情况,尝试设计时变窄带滤波器进行更为精细地滤波,期望进一步提高观测数据信噪比,再结合匹配滤波方法实现信号检测与波形变换。在文中我们对数字双调谐时变窄带滤波器的实现从原理上给出了阐述,给出了滤波器的幅频及相频特性,并且对滤波器实现零相移进行了推导说明。最后,通过编写程序进行数值仿真计算,验证了滤波器压制噪声的有效性。在对新丰江库区主动源实验数据处理中,首先为了解决三相异步伺服电机受限于电机伺服精度,导致震源实际信号频率与理论设计发射值相比存在偏差的问题。我们提出了扫频曲线校正模型,获得实际信号中扫频曲线的变化。并将实际扫频曲线变化作为时变窄带滤波器追踪的中心频率进行近场波形的滤波。然而,在对远场记录波形进行时变窄带滤波时,需要预先对主动源信号的延时值进行估算。我们采用震相全局扫描方法对观测台站记录进行扫描,得到不同路径到达的扫频信号的延时值。利用该延时值作为扫频曲线的起点,实现对远场台站记录的时变窄带滤波。同时,由于不同震相有一定的到时差,使用时变窄带滤波器提取一个震相波形信息时,将压制其他震相的波形信号,从而实现了震相分离的技术。仿真计算与实际资料处理显示了该方法在提高观测资料质量、震相识别分辨率及震相分离方面具有的有效性。通过对实际数据的时变窄带滤波方法的处理,在震中距为200km左右处的台站记录中检测到主动源信号,体现了对远台弱信号的提取能力。
【学位授予单位】:中国地震局地震预测研究所
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:P315.6

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 胡健生;付涛;;数字谐振器在TACAN测位信号处理中的运用[J];电光与控制;2010年09期
2 郭梦秋;符力耘;;利用地震观测资料预测震源区应力变化研究进展综述[J];地球物理学进展;2008年02期
3 杨卓欣;刘宝峰;王勤彩;王洪体;原世豪;;新丰江库区二维P波速度结构——英德一河源一陆河深地震测深剖面探测结果[J];地球物理学进展;2011年06期
4 杨微;王宝善;葛洪魁;宋丽莉;袁松湧;李鸽翼;;精密控制机械震源特征及信号检测方法[J];中国石油大学学报(自然科学版);2013年01期
5 林建民;王宝善;葛洪魁;陈棋福;陈颙;;重复地震及其在人工探测中的潜在应用[J];中国地震;2006年01期
6 王伟涛;王宝善;葛洪魁;陈颙;袁松湧;杨微;李宜晋;;利用主动震源检测汶川地震余震引起的浅层波速变化[J];中国地震;2009年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 唐杰;区域尺度深部探测中的人工源震源特性及信号检测研究[D];中国科学技术大学;2008年
2 杨微;区域尺度主动源探测技术及试验研究[D];中国地震局地球物理研究所;2013年
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1 刘丽娟;时频分析技术及其应用[D];成都理工大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 武安绪;林向东;鲁亚军;穆哙泳;李平安;张中武;;基于重复地震的地壳介质参数分析软件[J];东北地震研究;2008年02期
2 周龙泉;刘桂萍;马宏生;华卫;;利用重复地震观测地壳介质变化[J];地震;2007年03期
3 武安绪;王勤彩;岳晓媛;李平安;李国江;林向东;;重复地震、分析软件与应用实例[J];地震;2009年03期
4 崔仁胜;王洪体;;提取精密控制震源信号的自适应加权匹配滤波方法[J];地震;2011年04期
5 滕吉文;;地球物理学及地球动力学研究与计算数学[J];地球物理学进展;2010年01期
6 秦四清;薛雷;王媛媛;黄鑫;泮晓华;;对孕震断层多锁固段脆性破裂理论的进一步验证及有关科学问题的讨论[J];地球物理学进展;2010年03期
7 蒋长胜;吴忠良;李宇彤;;首都圈地区“重复地震”及其在区域地震台网定位精度评价中的应用[J];地球物理学报;2008年03期
8 唐杰;王宝善;葛洪魁;陈颙;;小当量激发的远距离信号检测研究[J];地球物理学报;2008年06期
9 杨微;葛洪魁;王宝善;袁松湧;宋丽莉;贾玉华;李宜晋;;由精密控制人工震源观测到的绵竹5.6级地震前后波速变化[J];地球物理学报;2010年05期
10 滕吉文;;强烈地震孕育与发生的地点、时间及强度预测的思考与探讨[J];地球物理学报;2010年08期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 滕吉文;;强烈地震孕育与发生的地点、时间及强度预测的思考与探讨[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(中)[C];2011年
2 滕吉文;;地球物理学及地球动力学研究与计算数学[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(中)[C];2011年
3 秦四清;薛雷;王媛媛;黄鑫;泮晓华;;对孕震断层多锁固段脆性破裂理论的进一步验证及有关科学问题的讨论[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(下)[C];2011年
4 王宝善;葛洪魁;袁松湧;宋丽莉;杨微;王伟涛;;地下介质波速变化的主动和被动源监测[A];中国地球物理·2009[C];2009年
5 陈海潮;葛洪魁;王宝善;;主动震源检测汶川地震强余震引起的浅层地震波衰减与偏振变化[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
6 贺成艳;卢晓春;王雪;;GNSS基带信号的通信性能分析软件[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(下)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张尉;利用小当量人工震源进行区域性深部探测的试验研究[D];浙江大学;2008年
2 唐杰;区域尺度深部探测中的人工源震源特性及信号检测研究[D];中国科学技术大学;2008年
3 林建民;基于人工震源的长偏移距地震信号检测和探测研究[D];中国科学技术大学;2008年
4 王彬;利用多种震源测量介质波速度变化的实验研究[D];中国科学技术大学;2009年
5 李宇彤;“重复地震”的若干地震学问题[D];中国地震局地球物理研究所;2012年
6 陈玉香;静水压下矿物颗粒边界力学性质的数值模拟研究[D];中国地震局地质研究所;2010年
7 杨微;区域尺度主动源探测技术及试验研究[D];中国地震局地球物理研究所;2013年
8 陈蒙;利用水库大容量非调制气枪阵列进行区域尺度地下结构探测和监测[D];中国地震局地球物理研究所;2014年
9 陈海潮;断裂带介质物性变化及其主动与被动监测方法[D];中国地震局地球物理研究所;2014年
10 杨志超;电磁式可控震源地震信号检测关键技术研究[D];吉林大学;2015年
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1 李会臣;基于时频分析的齿轮故障机理及诊断研究[D];郑州大学;2010年
2 崔仁胜;精密控制震源发射信号设计和信号提取方法研究[D];中国地震局地震预测研究所;2011年
3 李宜晋;小尺度人工震源地震波速变化观测系统的技术研究[D];中国地震局地球物理研究所;2011年
4 辛维;利用Rayleigh波研究岩石应力变化及虚拟仪器实现[D];中国地震局地球物理研究所;2011年
5 赵新才;激光干涉测速系统中的小波算法研究[D];电子科技大学;2011年
6 刘向坤;炸药震源近震源地震波叠加属性研究[D];中国海洋大学;2011年
7 李刚;基于S变换的地震信号相干噪声压制研究[D];西南交通大学;2011年
8 赵岩;时频域储层流体识别方法研究及应用[D];成都理工大学;2011年
9 赵盼盼;汶川地震区地壳速度相对变化的地震环境噪声自相关研究[D];中国地震局地质研究所;2011年
10 罗桂纯;利用相关检测法进行地震波速及其变化的精确测量[D];中国地震局地震预测研究所;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁琼清,李彦鹏;基于Kalman自适应滤波器的噪声消除器设计研究[J];电光与控制;2004年03期
2 丘学林,赵明辉,叶春明,王天楷,王平,张毅祥,夏戡原,李昭兴;南海东北部海陆联测与海底地震仪探测[J];大地构造与成矿学;2003年04期
3 徐政语,李大成,卢文忠,林舸,刘池阳;渝东构造样式分析与成因解析[J];大地构造与成矿学;2004年01期
4 李海兵;王宗秀;付小方;侯立玮;司家亮;邱祝礼;李宁;吴富峣;;2008年5月12日汶川地震(Ms8.0)地表破裂带的分布特征[J];中国地质;2008年05期
5 石耀霖;关于应力触发和应力影概念在地震预报中应用的一些思考[J];地震;2001年03期
6 周龙泉;刘桂萍;马宏生;华卫;;利用重复地震观测地壳介质变化[J];地震;2007年03期
7 陈颙,陈龙生,于晟;城市地球物理学发展展望[J];大地测量与地球动力学;2003年04期
8 梁慧云,李松林;俄罗斯的人工地震探测研究进展[J];大地测量与地球动力学;2004年04期
9 陈颙;周华伟;葛洪魁;;华北地震台阵探测计划[J];大地测量与地球动力学;2005年04期
10 杨光亮;朱元清;;可控震源在深部地壳探测中的应用[J];大地测量与地球动力学;2007年05期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 阳生权;爆破地震累积效应理论和应用初步研究[D];中南大学;2002年
2 苟量;中国西部复杂山地山前带地震勘探应用技术研究[D];成都理工大学;2005年
3 唐杰;区域尺度深部探测中的人工源震源特性及信号检测研究[D];中国科学技术大学;2008年
4 林建民;基于人工震源的长偏移距地震信号检测和探测研究[D];中国科学技术大学;2008年
5 王伟涛;基于人工震源的区域尺度介质波速探测研究[D];中国科学技术大学;2009年
6 王彬;利用多种震源测量介质波速度变化的实验研究[D];中国科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 江明;基于中频处理TACAN系统设计与实现[D];西安电子科技大学;2007年
2 赵雯佳;基于水库气枪震源的剪切波分裂初步研究[D];中国地震局兰州地震研究所;2013年
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1 李稳平,赵贺强,张伟;关于国产可控震源康明斯发动机的使用问题[J];物探装备;2000年03期
2 王迎春;可控震源系统常用词汇习惯译法[J];物探装备;2000年03期
3 季广森,刘学超;浅淡恶劣环境中可控震源的使用方法[J];物探装备;2002年03期
4 鞠昭华;可控震源在勘探中穿越城区的管理[J];物探装备;2002年04期
5 刘金中;马铁荣;;可控震源的发展状况[J];石油科技论坛;2008年05期
6 刘金中;马磊;刘志刚;;可控震源培训仿真平台及应用[J];物探装备;2009年01期
7 孙洁;;如何做好可控震源的质量监控[J];物探装备;2009年03期
8 吴宗珂;;三组可控震源在复杂工区交替施工的实现[J];物探装备;2011年06期
9 翟俊伟;章多荣;宁宏晓;付强;;可控震源源驱动交替扫描高效采集实践[J];青海石油;2011年04期
10 刘金中;马铁荣;李丽梅;;可控震源在寒冷地区作业时启动困难问题分析[J];物探装备;2012年01期
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1 王永芳;邓东;李彩霞;;一种石油勘探用可控震源车架有限元分析[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
2 赵春蕾;卢川;郝天珧;张妍;;高精度组合式轻便小型可控震源的研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所2013年度(第13届)学术论文汇编——科技支撑系统[C];2014年
3 伍建;王润秋;张晓磊;;可控震源地震数据谐波滤除方法研究[A];中国地球物理2013——第十八专题论文集[C];2013年
4 卢川;游庆瑜;;用于金属矿探测的便携式精密可控震源系统研制[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
5 张洁;周辉;张红静;;可控震源高保真地震数据采集方法的炮集分离技术[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
6 常旭;程大祥;刘伊克;王红落;尤建军;;伪随机可控震源方法在近地表强噪声勘探中的应用[A];中国地球物理第二十一届年会论文集[C];2005年
7 常旭;李林新;刘伊克;王红落;;北京断陷黄庄—高丽营断层伪随机可控震源地震剖面[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年
8 张林行;林君;陈祖斌;;电磁驱动可控震源地震勘探中的数据传输技术研究[A];中国地球物理第二十一届年会论文集[C];2005年
9 张红静;周辉;张洁;田玉昆;;压制谐波噪声的一种方法[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
10 高少武;赵波;贺振华;;可控震源与炸药震源地震数据匹配[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
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1 孟可;可控震源长寿的奥秘[N];中国石油报;2004年
2 东方物探技术专家 震源服务中心副总工程师 刘金中;低频可控震源应用前景广阔[N];中国石油报;2014年
3 集团公司工程技术公司 张卫军;转变发展方式 推进可控震源应用[N];中国石油报;2010年
4 李金生;沙特可控震源地震勘探技术[N];中国石油报;2005年
5 本报记者 黄普根 通讯员 张永久;可控震源技术进步里程碑[N];中国石油报;2011年
6 记者 马永 通讯员 陶枞;东方物探掌控低频可控震源技术[N];中国石油报;2014年
7 王刚毅 黄志海;南方山地勘探首次运用可控震源[N];中国石化报;2006年
8 记者 马永通讯员 王霞;东方物探履带轮系可控震源研制成功[N];中国石油报;2007年
9 本报记者 黄普根 通讯员 张永久;新技术新工法扬威北疆[N];中国石油报;2014年
10 卢红兵;创新工作方法助推生产安全[N];中国石油报;2008年
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1 孙锋;海洋电磁式可控震源关键技术研究[D];吉林大学;2009年
2 倪宇东;可控震源地震勘探新方法研究与应用[D];中国地质大学;2012年
3 高健;可控震源编码激发技术研究[D];吉林大学;2013年
4 杨志超;电磁式可控震源地震信号检测关键技术研究[D];吉林大学;2015年
5 张林行;基于接力式以太网的可控震源地震勘探数据传输技术研究[D];吉林大学;2007年
6 刘玉海;不同震源地震数据资料闭合问题的研究[D];西南石油大学;2013年
7 王俊秋;可控震源金属矿地震勘探关键技术与试验[D];吉林大学;2013年
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1 周游;基于GMM地质预报用精密可控震源基础研究[D];山东大学;2015年
2 王丹;整形滤波法可控震源地震数据谐波干扰压制[D];中国地质大学(北京);2015年
3 张正帅;基于时变窄带滤波技术提取可控震源扫频信号方法研究[D];中国地震局地震预测研究所;2015年
4 高健;脉冲编码可控震源信号设计与系统研究[D];吉林大学;2009年
5 胡建刚;可控震源基板振动的动力有限元分析[D];西安理工大学;2009年
6 刘希康;精密可控震源信号提取新方法研究[D];中国地震局地震预测研究所;2013年
7 姚恩超;电磁式可控震源系统畸变分析与控制[D];吉林大学;2014年
8 杜宇建;可控震源信号发生器研制[D];吉林大学;2014年
9 张怀;可控震源高效采集技术研究[D];西南石油大学;2014年
10 金昊;可控震源伪随机扫描技术研究[D];吉林大学;2006年
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