有效地震波段自动截取及特征抽取算法研究

来源 :广西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luowenying124
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
地震活动具有潜在的危害,而地震事件是地球物理演变的结果。目前在全国范围内已经建立起了大量的地震观测台网,对地震信号进行监控。地震监测台网不仅能记录到天然地震事件信号波形,也能监控到人工爆破事件信号波形。本文主要就MFCC图、有效活动源截取、模拟实时震源类型识别等问题展开了研究。研究中所使用的事件数据集为首都圈附近的184个天然地震和门头沟地区的176个人工爆破事件的地震动波形。本文首先从地震信号波形中提取梅尔频率倒谱系数(MFCC)图,然后采用卷积神经网络(CNN)进行地震波形信号的震源类型—天然地震和爆破事件—分类识别。用于提取梅尔频率倒谱系数图的波形信号为各观测台站波形3分量中的垂直分量波形。在各个事件的所有观测台站的垂直分量波形中,通过滑动窗口按同一准则去除被噪声淹没的部分台站波形,只选择留下未被噪声淹没的台站波形,而不同事件被留下未被噪声淹没的波形则有几份至几十份(每份对应于一个台站中的垂直分量)不等。然后提取留下的未被噪声淹没的波形的梅尔频率倒谱系数图,以梅尔频率倒谱系数图作为CNN的输入,CNN的输出则为波形的震源类型(天然地震事件或爆破事件)。若识别单元改为事件,将各事件中一半波形用于训练,剩余一半波形用于测试,一个事件各台站的有效垂直分量波形中,超过一半的波形被识别为某一事件类型,则这个事件被归类为该事件类型,得到的正确识别率为96.3%。提出基于窗口能量熵的有效波形截取算法,这有助于减少地震波形记录的冗余度。本文提出了一种采用窗口能量熵值自动检测P波和S波初至时刻的新算法。首先,对涵盖事件整个过程的地震波形进行归一化;然后进行消噪处理,再对滤波后的波形以秒为单位进行时间轴分窗处理,计算各窗口能量熵;选取合适的阈值,以推断P波和S波的初至时刻,估算尾波波形结束时刻。P波初至时刻之后和尾波波形结束时刻之前期间的波形记录可以认为是事件的有效地震波段;其余是无效波段,应予舍弃,。模拟实时震源波形识别,利用长短时窗口方法定位特征抽取窗口,对短窗口波形归一化后,提取特征向量,使用支持向量机(SVM)进行训练和测试,对不同短窗口长度波形进行对比,最后以1秒作为步长,短窗口长度为5秒,长窗口长度为15秒,以事件为识别单元,达到了良好的识别效果(所有实验中,两类事件的识别率几乎都大于90%,总识别率95%或更高)。
其他文献
高等教育专业分布的性别分隔由来已久,学科亦呈高度性别化的软科学/硬科学之分,女性缺席于硬科学是一个世界性现象。而金陵女子大学在其短短的几十年办学期间,却以较高比例培
为了进一步提高病虫害防控能力,更好地服务现代农业发展和新农村建设,在省、州植保植检站和市农业局领导的支持下,2012年我市对农作物病虫害进行了统防统治,现将工作主要成效等情
目的:构建可经四环素调控的重组凋亡素基因逆转录病毒载体,观察受四环素调控的凋亡素基因的表达对人肝癌细胞的影响。 方法:将凋亡素基因克隆入逆转录病毒质粒载体pRevTRE,构
目的探讨阿昔洛韦治疗小儿急性上呼吸道感染(AUPI)患儿不良反应发生情况及特点,为临床儿科合用使用阿昔洛韦提供参考。方法回顾性选取2010年1月至2015年10月茂名市电白区妇幼
当前世界上许多佛寺,其景观营造中都很好地利用自然光影这一元素,可是在我国当下的佛寺景观营造中对这一元素的应用并不充分,虽然有所尝试,但就全国的佛寺景观建设来看,在景观营造中并没有将其作为重要的设计元素进行精细的考虑。如果能将自然光影作为重要设计元素融入到当下佛寺景观设计中,佛寺景观的品质将会被提升,景观空间的内涵也将更加深刻,因此在设计佛寺景观时充分发挥自然光影元素的作用具有非常重要的意义。在理论
CaF2掺入碱土金属或过渡金属离子后,体系的电子结构和光学性质会发生变化,且拥有不同于纯CaF2晶体的新特性,这是由于掺杂体系的带隙发生变化且生成新的掺杂能级造成的。近年来对
近代西方哲学的主体自由观,有"理性自由"和"意志自由"之分。"理性自由观"从主体认识论出发,建构了以"理性"为基础和核心的自由观,其代表是康德、黑格尔。"意志自由观"从存在
《商务周刊》:海上风机似乎已在中国起步,维斯塔斯怎么看待这个机会?海上风机项目会受到各个国家具体海洋气候的影响,如何处理这种差异性?简森:相比陆上风电,海上风电项目规
可视化信息作为一种能够有效传递信息的视觉语言,被越来越多地应用在当今的信息传播渠道中。随着我国2022年冬奥会即将到来,民众对冬奥会的期待也在逐渐增加。为了推动冬奥会成功举办以及促进我国冰雪产业的良好发展,急需寻求一种有效方式来科普冬季运动相关知识。信息可视化作为传递信息的有效方式之一,如能将其与冬奥会运动项目相结合,对冬奥会运动项目进行可视化设计并作推广,则能帮助冬奥会运动知识在我国民众中广泛传
上世纪90年代以来,我国交响乐团迎来持续发展的高峰期,世纪之交,受到素质教育观念的影响,特别是基础教育音乐课程改革的推动,很多地区开始重视并尝试建设青少年交响乐团,长沙