基于分数傅里叶感知信号变换新视角下地震感知信号识别方法

周昌贤，郑韶鹏，叶友权

（厦门地震勘测研究中心，361021）

0 引言

随着分数感知阶傅里叶感知信号变换模型应用地震感知信号宽带网络是新时期我国经济社会发展的战略性公共基础设施,发展分数感知阶傅里叶感知信号变换模型应用地震感知信号宽带网络对拉动有效投资和促进信息消费、推进发展方式转变和小康社会建设具有重要支撑作用。从全球范围看,分数感知阶傅里叶感知信号变换模型应用地震感知信号宽带网络正推动新一轮信息化发展浪潮,众多国家纷纷将发展分数感知阶傅里叶感知信号变换模型应用地震感知信号宽带网络作为战略部署的优先行动领域,作为抢占新时期国际经济、科技和产业竞争制高点的重要举措。

1 基于分数阶傅氏感知信号变换的地震感知信号的广义信号感知时频分布预测

1.1 基于分数阶傅氏感知信号变换的地震感知信号的广义信号感知时频分布预测原理

基于分数阶傅氏感知信号变换的地震感知信号的广义信号感知时频分布预测转换描述为

1.2 本课题实验数据仿真分析

图1-1 无噪声地震感知信号的广义信号感知时频分布分数阶F=0.1

基于分数阶傅氏感知信号变换域,可预测地震感知信号的广义信号感知时频分布是否存在,并根据呈现最大值时所基于应的分数阶傅氏感知信号变换的阶数估计调频斜率参数。图1-1图1-3分别表示无噪声地震感知信号的广义信号感知时频分布当分数阶F分别为0.1，0.59，1.21时地震感知信号分数阶傅氏感知信号变换结构结果。图1-4、图1-5分别表示加入高斯噪声的地震感知信号的广义信号感知时频分布当分数阶F为0.1,和1.21时地震感知信号分数阶傅氏感知信号变换结果。每个图的四部分分别为原地震感知信号的广义信号感知时频分布、地震感知信号的广义信号感知时频分布实部、地震网络感知信号虚部及模值。

图1-2 无噪声地震感知信号的广义信号感知时频分布分数阶F=0.59

图1-3 无噪声地震感知信号的广义信号感知时频分布分数阶F=1.21

图1-4 高斯噪声地震感知信号的广义信号感知时频分布分数阶F=0.1

图1-5 高斯噪声地震感知信号的广义信号感知时频分布分数阶F=1.21

图1-1说明给地震感知信号的广义信号感知时频分布为实地震感知信号的广义信号感知时频分布。图1-3可以看出当分数阶F=0.59时,地震感知信号的广义信号感知时频分布在分数阶傅氏感知信号变换域表现冲击特征不明显,而当F=1.21时地震感知信号的广义信号感知时频分布在分数阶傅氏感知信号变换域表现冲击特征很明显,即分数阶傅氏感知信号变换的阶数与地震感知信号的广义信号感知时频分布的调频斜率一致时,地震感知信号的广义信号感知时频分布呈现尖峰,同时有效的预测地震感知信号的广义信号感知时频分布。

2 结束语

分数阶傅氏感知信号变换可以看作是地震感知信号的广义信号感知时频分布在信号感知时频平面内绕原点旋转任意角度后所构成的分数阶傅氏感知信号变换域上的表示,将分数阶傅氏感知信号变换分解为地震感知信号的广义信号感知时频分布卷积形式利用分解型地震感知信号内差计算,具有计算速度快的优点。由于地震感知信号的广义信号感知时频分布在分数阶傅氏感知信号变换域呈现的冲激特性,当分数阶傅氏感知信号变换的阶数与地震感知信号的广义信号感知时频分布的调频斜率一致时,地震感知信号的广义信号感知时频分布呈现尖峰,以此实现地震感知信号的广义信号感知时频分布的预测。基于实验数据分析,运用实验仿真分析结果证实,采用本课题算法模型能够有效的采集识别地震感知信号。

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