地震学报
地震學報
지진학보
ACTA SEISMOLOGICA SINICA
2012年
3期
350-362
,共13页
李大虎%赖敏%何强%马新欣%顾勤平
李大虎%賴敏%何彊%馬新訢%顧勤平
리대호%뢰민%하강%마신흔%고근평
聚类经验模态分解%希尔伯特-黄变换%强震动加速度记录%模态混叠%时频特性%Hilbert谱
聚類經驗模態分解%希爾伯特-黃變換%彊震動加速度記錄%模態混疊%時頻特性%Hilbert譜
취류경험모태분해%희이백특-황변환%강진동가속도기록%모태혼첩%시빈특성%Hilbert보
在2008年5月12日汶川Ms8.0地震中,四川数字强震台网共获取了133组三分向加速度记录.本文选取了一些不同断层距的台站所获取的强震动记录进行了处理和分析.在数据处理中,采用基于聚类经验模态分解(EEMD)提取信号时频特性的方法,有效获得了信号能量的时频分布,提取了中心频率、Hilbert能量、最大振幅对应的时频等特性,并与傅里叶变换、小波变换进行了对比研究.研究结果表明,对非线性的强震记录采用聚类经验模态分解(EEMD)能抑制经验模态分解(EMD)中存在的模态混叠问题；与傅里叶变换和小波变换相比发现,HHT边际谱在低频处幅值高于傅里叶谱；与小波变换受到所选取的母波强烈影响不同,HHT直接从强震记录中分离出固有模态函数(IMF),更能反映出原始数据的固有特性,Hilbert谱反映出大部分能量都集中在一定的时间和频率范围内,而小波谱的能量却在频率范围内分布较为广泛.因此,基于EEMD的HHT在客观性和分辨率方面都具有明显的优越性,能提取到更多强震加速度记录的时频特性.
在2008年5月12日汶川Ms8.0地震中,四川數字彊震檯網共穫取瞭133組三分嚮加速度記錄.本文選取瞭一些不同斷層距的檯站所穫取的彊震動記錄進行瞭處理和分析.在數據處理中,採用基于聚類經驗模態分解(EEMD)提取信號時頻特性的方法,有效穫得瞭信號能量的時頻分佈,提取瞭中心頻率、Hilbert能量、最大振幅對應的時頻等特性,併與傅裏葉變換、小波變換進行瞭對比研究.研究結果錶明,對非線性的彊震記錄採用聚類經驗模態分解(EEMD)能抑製經驗模態分解(EMD)中存在的模態混疊問題；與傅裏葉變換和小波變換相比髮現,HHT邊際譜在低頻處幅值高于傅裏葉譜；與小波變換受到所選取的母波彊烈影響不同,HHT直接從彊震記錄中分離齣固有模態函數(IMF),更能反映齣原始數據的固有特性,Hilbert譜反映齣大部分能量都集中在一定的時間和頻率範圍內,而小波譜的能量卻在頻率範圍內分佈較為廣汎.因此,基于EEMD的HHT在客觀性和分辨率方麵都具有明顯的優越性,能提取到更多彊震加速度記錄的時頻特性.
재2008년5월12일문천Ms8.0지진중,사천수자강진태망공획취료133조삼분향가속도기록.본문선취료일사불동단층거적태참소획취적강진동기록진행료처리화분석.재수거처리중,채용기우취류경험모태분해(EEMD)제취신호시빈특성적방법,유효획득료신호능량적시빈분포,제취료중심빈솔、Hilbert능량、최대진폭대응적시빈등특성,병여부리협변환、소파변환진행료대비연구.연구결과표명,대비선성적강진기록채용취류경험모태분해(EEMD)능억제경험모태분해(EMD)중존재적모태혼첩문제；여부리협변환화소파변환상비발현,HHT변제보재저빈처폭치고우부리협보；여소파변환수도소선취적모파강렬영향불동,HHT직접종강진기록중분리출고유모태함수(IMF),경능반영출원시수거적고유특성,Hilbert보반영출대부분능량도집중재일정적시간화빈솔범위내,이소파보적능량각재빈솔범위내분포교위엄범.인차,기우EEMD적HHT재객관성화분변솔방면도구유명현적우월성,능제취도경다강진가속도기록적시빈특성.
