我国处于环太平洋地震构造系和大陆地震构造系的交汇部位，因此我国的地震频繁而强烈。地震除了造成工程破坏等直接损失之外，还会引起如火灾等次生灾害，造成巨大的经济损失。为了减少地震造成的损失，本文研究了振动特征传感器，该传感器可用于重大工程和生命线系统工程，该传感器每隔一段时间计算一次场地振动特征，根据计算的场地振动特征进行地震报警，防止由于仅依靠振动幅值进行地震报警而引起的误判。振动特征传感器计算的振动特征还可以指导地震后救灾活动。本文工作主要围绕特征传感器进行，重点放在特征传感器各个功能模块的选取上：信号预处理、振动特征的选取。此外，研究了根据场地地震加速度记录识别场地液化的方法。信号预处理部分：对于压电传感器测量的加速度信号，在分析信号之前，需要对信号进行预处理，信号预处理针对信号中的趋势项进行。分析几种常用的消除趋势项的滤波方法，得出结论：可以采用Butterworth高通滤波器和最小二乘法滤波对信号趋势项进行预处理。振动特征部分：分析了261条地震竖向记录，采用基于统计方法识别P波初动，并对P波初动后3秒内的振动特征进行分析，提出场地速度、谱成分、过零周期等振动特征区分地震与非地震振动；分析实测的489条非地震振动和1642条地震水平向记录，分析整个振动时程，提出谱成分、过零周期等振动特征区分地震与非地震振动。场地液化识别：参考现有的根据场地加速度记录分析场地液化的方法，采用小波分解和Hilbert谱分析求解场地的瞬时频率，根据场地瞬时频率识别场地的液化情况。最后，根据以上的研究，理论上提出了分析全时程振动的特征传感器结构示意图，以及特征传感器各部分的功能。