基于BSWT-DDTFA方法的地球天然脉冲电磁场震前信号时频分析研究

• 作者: 刘辉 吴敏 王巍 白雨晓 郝国成
• 来源期刊: 地球物理学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 地球天然脉冲电磁场 时频分析 数据驱动 同步压缩变换 震前异常
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 重力学·地球动力学·地震学·地磁学
• 页码范围: 4063-4074
• 页数: 12页
• 分类号: P318
• 字数: 8023字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6038/cjg2018L0431

摘要

地球天然脉冲电磁场(ENPEMF)信号,可理解为地球天然变化磁场的瞬间扰动,携带了大量有用的地质构造及其动力学信息.研究ENPEMF信号所蕴含的时间-频率联合分布特点,有利于深入了解目标对象的地球物理现象及其地质动力学原理.本文针对ENPEMF信号的非平稳特点,在数据驱动时频分析方法(DDTFA)的基础上提出了基于二值化同步压缩小波变换的改进算法(BSWT-DDTFA).该算法可以实现数据驱动初始相位自动赋值的功能,具有自适应性.实验仿真和实际数据均证明了该改进算法不仅能够得到较为精确的频率曲线和更加清晰的时频分布,而且具有较强的抗噪声能力.以2013年芦山MS7.0地震为例,利用BSWT-DDTFA方法提取ENPEMF信号的时频特性,结果表明ENPEMF信号的时间-频率-幅度分布在震前有明显的异常特征.