高铁震源地震信号的稀疏化建模

• 作者: 宁杰远 王晓凯 蒋一然 陈建友 陈文超 鲍铁钊
• 来源期刊: 地球物理学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 高铁震源地震信号 形态成分分析 分块坐标松弛
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 高铁地震学专栏
• 页码范围: 2336-2343
• 页数: 8页
• 分类号: P631
• 字数: 6358字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6038/cjg2019M0662

摘要

我国每天有数千趟高铁列车运行在两万多公里的高铁线路上,不但会引起高铁路基的振动,还会激发出地震波.地震检波器所接收到的数据中不仅包含窄带分立谱特性的高铁震源地震信号,还包含宽频带特性的背景信号.如何实现从检波器所接收到的高铁震源地震数据中分离出高铁震源地震信号和宽频带背景信号是准确利用该类信号的关键.考虑到高铁震源地震信号与宽频带信号在频率域明显的形态特征差异,本文首次将形态成分分析这种信号分离手段引入到高铁震源地震信号处理中,实现高铁震源地震信号的稀疏化建模并进而实现从接收数据中分离出高铁震源地震信号以及宽频带背景信号.对北京大学在中国南方某高铁沿线采集到的大量高铁震源地震数据进行处理,结果表明:采用形态成分分析并结合分块坐标松弛算法,能够实现实际采集高铁震源地震数据中的高铁震源地震信号和宽频带信号的分离.