基于ICA的重力固体潮信号的潮汐谐波提取

鉴于传统重力固体潮信号分析方法不能将重力固体潮信号所含谐波分量分解到与不同天体潮汐谐波系一致对应的缺点,根据重力固体潮的产生机理,提出了一种重力固体潮三维正交分解模型.三维正交分解模型中将重力固体潮分解为3个与不同天体潮汐效应相一致的正交信号分量.为了获得3个相互正交的信号分量,采用独立分量分析(ICA)方法处理重力固体潮信号.同时,以负熵作为目标函数,以粒子群优化算法(PSO)作为优化函数来获得更优的解混矩阵.通过实验分析及实验验证可知,此文算法可以将重力固体潮信号正交分解为与三维正交分解模型一致的信号分量,并且各分量所含频谱信息具有与重力固体潮信号中各谐波系理论值相对应的特点,实现了从产生机理上将重力固体潮信号所含谐波分量对应分解到各谐波系中的功能.     

基于改进PSO的ICA方法分析重力固体潮信号

为了从重力固体潮信号中提取地球物理信息,介绍了一种重力固体潮信号分解模型.在分解模型中,重力固体潮信号分解为赤道平面信号分量及地球自转轴信号分量.为了提取与分解模型相一致的地球物理信息,提出用独立分量分析(ICA)方法将重力固体潮信号中的赤道平面信号分量与地球自转轴信号分量分离.鉴于ICA存在收敛速度慢及局部搜索等特点,提出了一种基于惯性因子ω的改进粒子群优化算法(PSO)来解决ICA中的全局寻优问题.通过仿真实验分析可知,本文提出的改进粒子群的独立分量分析算法可以获得与分解模型相一致的信号分量,并且从各分量中可提取出与地球产生机制相一致的地球物理信息,是一种分析重力固体潮信号的有效方法.     

基于差分进化算法的重力固体潮信号独立分量分析

为了提取出重力固体潮信号中的独立谐波成分,基于地球自转与月球、太阳相对于地球轨道变化的正交关系建立一个天体间引潮力的分解模型.为了实现对三者所产生的潮汐谐波的分解,将差分进化算法用于独立分量分析中,用以提高整个算法的效率,改进实验的观测精度,从而更有效的得到与该模型相一致的独立成分.实验中,对昆明地区的实测信号进行了处理并与理论值进行了对比,结果表明,该方法可以将重力固体潮信号中各潮汐谐波分量间关系揭示出来且与分解模型相对应,各分量所含的频谱信息与理论值相一致,说明该方法是一种有效的、对重力固体潮信号进行独立分量分析的新方法.     

基于独立分量谱相关方法的重力固体潮信号潮汐谐波分析

为了提取重力固体潮信号各谐波分量间能量差异较大的谐波分量,该文在利用独立分量分析实现重力固体潮信号的加性分解,再利用谱相关分析独立分量间的谱相关特性进行分析,揭示了各谐波间的调制关系.同时,通过对独立分量间的自相关谱和互相关谱的分析,论证了在自相关谱中,能量大的谐波分量被凸显,能量小的谐波分量被抑制,而在互相关谱中,能量较小的谐波分量能更好地凸显出来.结果表明,互相关谱更能够揭示重力固体潮信号中弱的潮汐谐波分量及其调制关系.     

利用ICA的局域波分解及其在机械故障诊断中应用

局域波分解算法的自身局限使得分解分量之间的正交性不能得到保证,分解分量存在信息冗余,从而影响了分解质量.针对这个问题,将独立分量分析(ICA)引入局域波分解过程中,以消除分解分量的信息冗余,使得局域波分解得到的基本模式分量之间相互正交独立,改善局域波分解算法的局限性,准确地进行局域波分解.应用该方法对转子早期碰摩振动信号进行了分析,并对分解得到的高频基本模式分量进行Hilbert包络解调分析,准确提取了转子碰摩故障特征.试验数据的分析结果证明了方法的准确性和有效性.     

前驱波的小波能量与支持向量机分类

目的通过对震前地壳内长周期形变前驱波检测新方法与波形分析的研究,为未来地震预测寻找一个突破点。方法分析了采集到的超低频加速度前驱波信号,发现直接利用前驱波异常信号与地震发生的关系研究得到其关联度仅为51.59%;为提高分析效果,通过小波变换方法对前驱波异常信号进行分解,提取其各分量能量信息,并以此作为特征向量输入支持向量机进行信号分类。结果研究表明利用创新的前驱波检测技术和基于小波分解及支持向量机实现信号分类,异常前驱波与地震发生之间的关联度可达72.028%。结论所提出的方法在探索地震发生的前兆信息方面有一定价值,但在扩大采集地、更多的数据输入、核函数及其相关参数的优化选择等问题尚待进一步的研究。     

一种经验模态分解筛分准则及其在重力固体潮信号分析中的应用

根据经验模态分解(EMD)方法的正交性特点,提出一种新的IMF筛分准则.对该筛分准则、SD准则和G.Riling准则进行仿真实验并比较筛分效果.结果表明:该筛分准则比其他两种准则更加有效;更加适用于重力固体潮信号的分解.对重力固体潮信号进行经验模态分解的结果表明,分解出来的地球物理信息符合重力固体潮信号各成分的频率特征.     

提取非潮汐信息的一些结果

许多学者认为,在与固体潮有关的地球物理观测资料中,含有与地震有关的非潮汐信息。因而,研究从这些资料中将它们提取出来、可能从一个方面提供地震的前兆信息。 我们利用在昆明的重力基准台和弥渡台的两种型号三台高精度重力仪近十年的重力固体潮观测数据及重力固体潮理论值,着重进行了从“零点漂移”中提取非潮汐信息的研究工     

基于变分模态分解与独立分量分析的轴承故障特征提取方法

针对滚动轴承早期故障振动信号能量小且易受背景噪声干扰,从而导致故障特征提取困难等问题,提出基于变分模态分解(VMD)与独立分量分析(ICA)相结合的故障特征提取方法;该方法首先将原始故障信号进行VMD,得到若干正交的本征模态分量(IMF),然后依据峭度准则对分解后的信号进行分组重构,作为ICA的输入矩阵,最后采用Fast ICA算法实现故障信号与噪声信号的分离,从而提取机械故障特征信息;将轴承故障数据作为研究对象进行故障特征提取,并与集成经验模态分解-独立分量分析(EEMD-ICA)方法对特征信号的提取效果进行对比。结果表明,基于VMD与ICA的轴承故障特征提取方法提高了分解效率,解决了信号易受噪声干扰的问题,实现了轴承故障的精确诊断。     

基于EMD的ICA语音增强

传统ICA方法是将所有源信号都从混合信号中都提取出来,而参考独立分量分析(ICA-R)通过将一些先验信息引入到ICA学习算法中,从混合信号中仅提取期望源信号.本文为了从混合语音信号中提取出期望的语音信号,采取的是基于经验模态分解(EMD)方法来获取功率谱包络作为参考信号,继而把参考信号运用到ICA－R算法中,达到语音增强的目的.计算机仿真和性能分析结果表明,此方法在有噪声干扰的情况下达到语音增强的目的.     

潮汐力的连续性特征

将地球的潮汐力分解为两个分力 FC1,FC2 ,在黄道坐标系内分别讨论其连续性特征 ,针对各分力振幅的连续性俯视特征 ,映射出各潮汐分力的全球性特征分布 ,进而讨论了各个特征曲线交点的属性 ;在直角坐标系内研究了海潮等振幅曲线的表示方法 ,论述了潮汐振幅极大点在地球公转过程中的位置变化 ,及在自转过程中的时间、地点变化特点 .最后指出 :1由潮汐分力导致潮汐波的振幅具有对称性 ;2潮汐等振幅线为环形线 ;3海潮极大点的绝对振幅主要受所在海域的海水质量控制 ;4大气、地幔潮汐振幅的连续性特点与海潮具有相似性 .     

小波分析在我国地球物理测量中的应用

介绍了小波理论在地震数据压缩、航空重力测量中扰动加速度的滤波处理、重力固体潮的调和分析等地学方面的应用现状，归纳了小波理论在地学应用领域的一些共性，分析了小波理论在地学领域的应用特点，探讨了小波理论在地学中新的应用方向，旨在为形成新的交叉研究方向或系统理论起一些抛砖引玉的作用。     

煤与瓦斯突出和地球固体潮的关系

从淮南谢一矿煤与瓦斯突出与地球固体潮关系的新角度,阐述了固体潮产生的基本原理,同时对煤与瓦斯突出的发生时间进行了统计分析 ,结果表明:固体潮在一定程度上影响着区内应力场和重力场的分布,从而导致在固体潮的大潮时期发生的地质动力异常现象之一——煤与瓦斯突出和固体潮周期变化具有相互吻合的对应关系,并得到了一些重要的规律与结论,从而为煤与瓦斯突出的预测和防治提供了一个崭新的途径。     

滑坡灾害与地球固体潮的关系

从海州露天矿滑坡与地球固体潮关系的角度,阐述了固体潮产生的基本原理,对滑坡灾害的时间分布进行了统计分析,结果表明固体潮在一定程度上影响着区域性的重力场和地应力场的变化,从而导致在固体潮活动的大潮期发生地质动力异常现象,滑坡和固体朝周期性变化具有相对吻合的关系,并得到了一些重要的规律和结论,从而为滑坡的预测和防治提供了一个新途径.     

地震监测预报的误区分析与工作建议

四川省汶川县巨震之后,人们对地震前兆问题广为讨论,由此引发诸多思考。基于地球系统复杂变化过程中的突变现象,分析了地震前兆信息的基本问题;指出目前社会公众及国际地震学界一般存在以下3个误区,即认为前兆与地震应一一对应,陆区地震预报主要依赖于台网监测,地震前兆分析方法比较单一;进而提出中国地震监测预报工作应重视卫星对地观测数据的快速处理与分析,建立地震数据共享机制和地震信息汇合机构,期望中国地震监测预报理论和技术尽快实现创新发展。     

基于单片机的地震监测报警系统设计

设计了一种以AT89S51单片机为核心的地震监测系统，实时监测地震波的震动，对所接收到的震动信号进行分析处理，判断是否有地震发生、是否对人身财产造成威胁等．通过发出语音警报，通知人们尽快躲避，最大限度地减少损失．系统性能较高，成本低廉，在临震预报方面有广泛的应用前景．     

基于滑窗迭代DFT和小波包分析的谐波电流检测方法

为了对电网中负载电流信号进行有效地检测,给出一种基于滑窗迭代DFT和小波包分析的谐波电流组合检测方法;方法先利用滑窗迭代DFT将负载电流信号中的基波分量和谐波分量分离,再用小波包对前面得到的谐波分量进行分析,更加精确地分离出残余基波和各次谐波含量;利用MATLAB进行仿真实验,实验结果验证了所给方法的有效性和准确性.     

均匀弹性地球模型内部固体潮应力场的数值计算

地球内部各个质点在月亮和太阳的起潮力作用下产生的位移矢量不同,在地球内部形成固体潮应变场和应力场。在研究固体潮与地震的关系时,需要知道固体潮应力场的时空分布。球状弹性均匀地球模型是地球的一级近似,本文给出计算该地球模型固体潮应力场的计算方法。