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为了提高瞬变电磁(TEM)系统的灵敏度,增大探测深度,对瞬变电磁传感器的噪声特性进行了研究.建立了瞬变电磁传感器本底噪声模型,理论计算表明传感器本底噪声为带限白噪声,其谱密度在谐振频率点处最大,近似等于匹配电阻的热噪声.采用反向串联的小线圈替代TEM接收线圈以抑制环境噪声的影响,实现对本底噪声的测量,通过理论与实测的对比验证了本文噪声模型的正确.利用该噪声模型估算了自制TEM传感器的本底噪声为9.8 nV/m~2,分析了瞬态叠加和抽道叠加对本底噪声的改善,表明经瞬态叠加和抽道叠加后的本底噪声可达7.5 pV/m~2,远远低于环境噪声.通过建立屏蔽模型证明,对线圈进行屏蔽可以有效抑制环境噪声,显著提高传感器的灵敏度. 相似文献
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地震台站台基噪声功率谱概率密度函数Matlab实现 总被引：3，自引：3，他引：0
选取2015年四川数字测震台网中筠连和华蓥山地震台记录的垂直分向连续波形数据,利用Matlab软件,计算地震台站台基噪声功率谱概率密度函数,分析地震台站环境噪声特征。结果表明,台站环境噪声功率谱密度概率密度分布对地震事件波形（体波、面波）、人为噪声（台站周围人为活动、车辆及机器噪声等高频干扰）、系统瞬变（数据丢失、地震计小故障）以及仪器标定信号等反映较好。使用台基噪声功率谱概率密度函数方法,有利于监测地震台站数据记录,提高观测数据质量。 相似文献
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利用华北流动地震台阵观测的垂直分向连续波形数据, 通过计算功率谱密度和相应的概率密度函数, 对华北地区地震环境噪声特征进行了分析研究. 结果表明, 东部平原和沉积盆地2 Hz以上的高频环境噪声水平与全球新高噪声模型（NHNM）相近, 周期3——18 s的平均噪声水平低于NHNM和新低噪声模型（NLNM）的平均值; 山区及西部高原的高频噪声水平明显低于NHNM, 周期1——18 s的噪声水平大多明显低于NHNM和NLNM的平均值; 不同区域18 s以上周期的噪声水平差异相对较小. 流动地震台阵部分台站的环境噪声存在明显的昼夜变化, 个别台站噪声水平明显高于周边台站, 表明这些台站受人类活动干扰较大. 不同台站的噪声水平分析表明, 将台站布设在摆坑内, 能在一定程度上降低高频和低频段的噪声水平. 台站环境噪声特征的研究结果可为流动地震台阵观测数据质量的定量评估, 观测期间的台站优化调整等提供重要依据. 相似文献
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《地球物理学进展》2020,(3)
地球上的环境噪声作为被动震源已被用于地球内部结构研究,在地球科学与工程方面取得了良好的应用效果.随着人类活动频繁加剧,由移动交通工具产生的交通噪声,已经成为一种特别需要关注的环境噪声被动震源.高速运行列车产生的交通噪声,相比其他交通噪声能量强,连续稳定,并且具有可重复性,特别是近十几年来,中国高速铁路发展迅速,形成了覆盖中国大陆的高速铁路网络,为大范围、长期观测高速列车产生的交通噪声并研究其应用提供了基础.我们利用地震勘探检波器,分别采集高速列车运行产生的地震记录以及相同位置无高速列车运行的环境噪声,对地震记录信号以及环境噪声进行了频谱分析以及地震波干涉等处理.频谱分析结果显示,高速列车运行产生的地震信号能量约是环境噪声能量的10~3倍,而地震信号频率成分与高速列车运行速度相关.我们分别对高速列车运行产生的地震信号与环境噪声进行了地震波干涉处理,重建出地震初至波以及续至波信息,经过初步分析,重建的初至波地震波场揭示了地表地震波传播特征,而续至波波场十分复杂.高速列车作为一种移动被动震源产生的地震记录具有应用潜力. 相似文献
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《地球物理学进展》1990,(2)
自回归(AR)模型的特点是利用一组系数将包含在一个观测时间序列中的连续信号进行线性组合.计算AR系数的方法有两种.利用传统方法(方法1)测定AR系数,使得在计算当前值与由过去的观测所作的预估值之间的差值时其预测误差最小.另一种方法(方法2)是在最近应用于频谱分析的Somp,方法中提出来的,这种方法就是利用AR系数从观测的时间序列数据中提取自回归信号,而由提取残差最小来确定它们.方法1给出了过去的有噪声数据和当前的无噪声信号之间线性关系的一个无偏估计.另一方面,利用方法2所得到的AR系数代表了连续无噪声信号之问的线性关系.通过与真实的AR系数值的比较来进行估算的三个数值实验,搞请了这两种方法的差别.首先我们调查了在计算AR系数时高斯白噪声的影响是怎产生误差的.我们发现,利用第一种方法所得到的AR系数对于噪声功率的增加十分敏感.相反,第二种方法对于具有相对较低信噪比(S/N)的数据得出较好的AR系数计算结果.其次.对一个含有非衰减正弦波信号的时间序列,研究了数据长度的影响.当在计算中所用数据点的数目达到一定的平时,用第一种方法所得到的AR系数就不再随数据长度的增加而改善了.另一方面,我们可以得出,数据长度与利用第二种方法使用实际数值所到的计算偏差二者之间恒为负相关.最后,我们使用含有频率相近的两个正弦波信号的一组时间序列对比了两种方法的分辫率,也发现第二种方的结果远优于第一种方法。所有三个实验都证明了在计算AR系数时第二种方法是如何远优于第一种方法的.对于有噪声的时间序列,差异是由于回归模型表达式的混淆造成的.在第一种方法中最小二乘的条件隐含着假定:预测现在信号的过去数据没有被噪声所干扰.其结果是,在这一表达中,当前的信号与当前的噪声无关,但却与包含在过去的数据中的过去的噪声有关.应当提请注意的是,任何墓于传统的自回归计算的谱分析方,在研究数据的精确谱构造时都可能会失效. 相似文献
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《地球物理学进展》2017,(6)
地震勘探是开采油气资源的主要方法.在实际地震勘探中,伴随着各种随机噪声的干扰,其中,除人为噪声和工业噪声之外,风成环境噪声是其主要成分.因此,对风成环境系统的研究具有重要的科学意义和应用价值.本文以沙漠地区为例,将所在勘探地区的地形、地表和地质等条件以及勘探位置与检波器的耦合程度作为影响因子,构成风成环境系统,随机风序列视为该系统输入,初至前噪声(即背景噪声)视为该系统输出,经验证系统具有混沌性质,利用杜芬(duffing)方程对风成环境系统进行建模分析,并验证了模型的可行性,证明沙漠地区环境噪声主要是由风引起的,对现有环境噪声认识进行了补充,为以后分析噪声性质及提高消噪和去噪技术能力提供参考依据. 相似文献
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人工振动作为一种新形式的环境污染,被列为世界七大环境公害之一。各种形式的人工振动都涉及弹性波的产生和传播,在既有振源与保护区之间设立屏障来切断弹性波的传播路径,衰减振动能量,降低振动幅度,是目前国际上普通采用的隔振措施。屏障按几何构造可分为两类:连续屏障和非连续屏障。对国内外两类屏障的隔振理论和试验研究进行简述,得出的结论为:(1)连续屏障隔振效果好,但对于低频振源,屏障的深度需达到十几米以上(近似于R波的半波长),在软土和高地下水位地区的工程造价非常高,施工难度也非常大;(2)非连续屏障施工方便,不受深度和场地的限制,不需要进行额外的支护和维护,多排非连续屏障具有更广泛的应用前景。今后应注重和加强多排非连续屏障隔振的三维理论分析和吸振新材料的试验研究。 相似文献
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对年负荷均衡分布的太阳能电池发电系统,在确定固定式太阳能电池方阵的最佳倾角时,应综合考虑方阵面上太阳辐射量的连续性、均匀性和极大性。建议采用夏半年(水平辐射量较大的连续六个月)和冬半年(水平辐射量较小的连续六个月)方阵面上所接收的平均日辐射量作为判断的依据,结合全年平均日辐射量,分3种情况来确定方阵最佳倾角。 相似文献
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磁共振探测信号微弱,使用高灵敏度的核磁共振地下水探测仪,极易受到环境噪声干扰.其中,工频谐波噪声和尖峰噪声,是影响信号质量最严重的两类噪声.国内外研究表明,通过参考线圈的布设,依据探测线圈和参考线圈中噪声相关性,利用自适应参考对消算法,能够有效抑制工频谐波噪声.然而,尖峰噪声的存在严重影响了主通道与参考道的数据相关性,成为了参考对消算法应用的难题与障碍.为解决这一问题,本文提出磁共振信号中尖峰噪声的抑制方法,推导了能量域磁共振信号表达式,通过计算信号能量,可有效检测尖峰噪声并突出不易识别的小幅度尖峰噪声,采用基于中位数的绝对偏差法确定阈值,进而剔除尖峰噪声.为了验证去噪效果,与应用较广的统计叠加法进行对比研究.仿真结果表明,对于干扰幅度较大、持续时间较长的尖峰噪声,能量运算法和统计叠加法均能识别并剔除,且不损失有效的磁共振信号,标准差偏差控制在0.3%以内,可以满足实际应用的要求;对于小于信号幅度1.5倍的尖峰噪声,能量运算法可有效识别并剔除,而统计叠加法无法实现.针对多通道探测系统,使用能量运算法剔除尖峰噪声后,可明显提高主通道和参考道的数据相关性,为后续自适应参考对消算法的应用奠定了基础.实测数据处理结果进一步证明了本文方法的实用性. 相似文献
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本文选取GS-15型、gPhone型、PET型和CG-5型等4种陆地重力观测常用的相对重力仪,对比这几种仪器在不同背景观测环境下和不同测评时长的地震噪声等级计算结果。综合分析结果显示:金属弹簧（gPhone型、GS-15型、PET型）与石英弹簧型（CG-5型）重力仪对环境噪声的敏感性存在一定差异,但取测评时长中最平静5天和最平静1天数据所计算的地震噪声等级结果相近。因此,对于流动重力观测点,可以取最平静1天的数据来评价观测点的环境噪声水平和观测精度,可为流动重力测点选址提供方法支撑。 相似文献
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在震后2300～2450s的时间内,于震中距30°～50°之间发现了以前从未报道过的1Hz散射波。这些散射波可能是在上地幔和地壳发生的PKPbc到PKPbc的反方位角散射而产生的,为绘制地幔非均匀性的小尺度变化(10km)提供了一个新的手段。大孔径地震台阵(LASA)记录的阵列波束清晰地展示了散射波能量从噪声中逐步显露,在大约80s后达到最大振幅,并在150s后恢复到噪声水平。横向与径向慢度(ρt,ρr)的叠加显示在大约(2,-2)和(-2,-2)s/°存在两个峰值,表明这些波是沿着主弧路径(180°～360°)到达,而且明显是反方位角。基于上述观测资料,我们提出一种地幔和地表的PKPbc到PKPbc的散射机制,因为(1)这与散射波到时和散射波特有的慢度特征相吻合,(2)它的散射路径与之前观测到的深部地幔PK·KP散射路径类似(Chang and Cleary,1981)。观测到的上地幔散射波和PK·KP波均符合散射波的广义集合,我们称其为P′·d·P′,可以在地幔的任意深度d散射。 相似文献
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地震环境噪声互相关广泛用于地球岩石层的高分辨率面波成像。对在地球内部传播的地震体波进行类似观测将为我们打开一扇了解地球深部的窗口。本文介绍了如何利用地幔过渡带的顶部(410km)和底部(660km)间断面反射的P波噪声互相关来观测该地幔过渡带。数据表明,不利用震源也可绘制地幔过渡带高分辨率图像。 相似文献
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由于气枪震源信号较弱, 容易受外界噪声或者地震等因素干扰, 而使得其真实的振幅被掩盖。 这些干扰记录若直接参与叠加容易导致振幅信息不可靠, 也会影响叠加效果。 为消除干扰影响, 提出概率筛选和噪声模型筛选振幅叠加方法, 以2018年6月在福建龙门滩水库和沙溪口水库的气枪实验数据为例, 从剔除干扰的能力、 波形形态、 振幅值等方面说明两种方法的实际效果, 并对比两者的优缺点。 研究结果表明: ① 两种筛选方法均能有效去除异常干扰, 经处理后的气枪信号的波形形态和最大振幅值与直接线性叠加基本一致; ② 对于固定台网台站, 噪声频谱方法可方便确认台站的运行状态, 及时筛除异常台站; ③ 对于灵敏度等信息不详的流动台站, 噪声模型筛选方法使用受限, 而概率筛选方法简洁, 适用性强。 相似文献
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对福建气枪源探测实验中所接入315个实时传输台站分1~10 Hz、0.1~1 Hz、10~60 s 3个频段进行台网噪声水平评估研究。统计240个小时的背景噪声记录,得到各台站的噪声水平MODE线,再利用本文提出的全球新高低噪声模型线与MODE线所占面积比来量化台网噪声水平,根据不同色标将台网噪声水平划分为十个等级进行评估,评选出优质台站。进一步研究背景噪声对气枪激发效果的影响,验证了台站接收能力与背景噪声密切相关,分析了不同台基（固定、加密、流动、海底）环境噪声水平的影响,得出环境噪声水平由低到高分别为固定台、加密台、流动台、海底台。通过台网噪声评估能有效提高气枪震源信号的检测能力,也为优质台站重点维护提供重要参考。 相似文献
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基于概率统计的甚宽频带地震计自噪声水平分析 总被引：1，自引：1，他引：0
使用连续1000hr的数据计算甚宽频带地震计自噪声,应用概率统计方法对计算结果进行分析,分别以单小时结果众值、单频点概率统计及分频带概率统计等3种表达方式对分析结果进行展示。通过比较分析,发现第1种方式便于异常结果溯源,但无法获取自噪声非均匀分布特征;第2种方式可以获取固定频点上自噪声水平非均匀分布的详细特征,但高概率值呈现条带分布,没有明显量级差异;第3种方式得到了对应于中心频点的且具有量级差异的高概率值,为地震计自噪声的数学数值建模提供了支持。在异常数据数量较少的情况下,异常结果在后2种方式中得不到体现。 相似文献
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受新开发的变分模态分解(VMD)的启发,本文引入一种基于VMD的时频分析方法来分析地震数据.VMD的原理是将信号分解成具有一定中心频率的模态分量,通过这些分量来重构原始信号.这种分解方式可以降低各个模态中的残余噪声,同时进一步减少冗余的模态,很好的克服了模态混叠问题.此外,VMD是一种自适应信号分解技术,它可以非递归地将多分量信号分解为几个准正交固有模态函数,与EMD及其推广(如EEMD,CEEMD)相比,有坚实的数学基础.将VMD方法与CEEMD方法进行比较,对合成数据进行测试显示了基于VMD的时频分析方法具有更好的时频聚焦性,同时对实际数据处理也表明该方法具有突出地质特征和地层信息的潜力. 相似文献