滤波原理和一般线性时间不变系统

从滤波和系统理论的一些基本概念出发，介绍了简单的阻容滤波器原理，它的微分方程表达，频率响应函数，传递函数以及在离散数据处理中滤波器的差分方程表达。最后推广到对一般线性时间不变系统的处理。这些概念和原理是数字信号处理的基础。     

地震遥测数据传输中数字滤波器的实现

从理论上讨论了几种数字滤波器的工作原理及实现方法。着重分析了经典滤波器、统计滤波器和相关检测的工作原理,并给出了各滤波器系统的分析方法和传递函数,简化了数字滤波器的实现过程。为寻找到适合于地震数据传输的滤波方法做出了有益的探索。     

极点和零点 ——数字地震学基础(英文，待续)

地震学中的一个主要问题是如何将原始的震源信号从其他影响中分离出来。讨论了地震波在传播过程中可能引起波形变化的一些因素以及记录系统和采样处理过程所产生的影响，介绍了地震信号处理中的一般原理和概念，通过对简单的RC滤波器的讨论，揭示了系统理论的一些基本概念，如线性时间不变系统、傅里叶变换和拉普拉斯变换、褶积、频率响应函数、传递函数和极点等，为讨论数字地震信号的处理奠定了基础。     

基于经验模态分解的形变信号滤波处理与异常提取

本文介绍了经验模态分解的方法与原理,给出了由经验模态分解产生的固有模态函数重构组合滤波器的原理与详细算法。通过对形变观测中典型干扰信号的综合处理、异常提取试验及其所取得的效果,综合分析认为,经验模态分解组合滤波器方法可作为形变观测数据处理中一种新的行之有效的分析方法。     

极点和零点—数字地震学基础

地震学中的一个主要问题是将原始的震源信号从其他影响中分离出来。讨论了地震波在传播过程中可能引起波形变化的一些因素以及记录系统和采样处理过程所产生的影响，介绍了地震信号处理中一般原理和概念，通过对简单的RC滤波器的讨论，揭示了系统理论的一些基本概念，如线性时间不变系统、傅里叶变换和拉普拉斯变换、褶积、频率响应函数、传递函数和极点等，为讨论数字地震信号的处理奠定了基础。     

根据数字滤波器的频率响应优选数字处理方法

本文根据数字滤波器压制干扰的原理,指出利用数字滤波器的频率响应、优选数字处理方法和确定最佳滤波参数的具体原则。对于那些未给出频率响应函数或周期选择性函数的数字处理方法,可以直接根据计算方法的权系数算出它们的频率响应。计算递归滤波器的频率响应式子,也可以用来计算其它非递归滤波器的频率响应。本文利用重力固体潮汐分析中计算中心点的零点飘移值若干方法的系数和它们的周期选择性函数,分别计算了它们的频率响应,从两者的数值上比较,结果是一致的。本文还计算了目前大家常用的一些数字处理方法,如五日均值、一阶差分、二阶差分、多点数字平滑等方法的频率响应值。并分析了它们的处理效果和方法的局限性。还根据最佳数字滤波器和DAI数字滤波器的频率响应曲线,说明选择数字滤波器和确定最佳滤波参数的具体方法。     

数字滤波器在高台地震台地震记录日常分析中的应用

简要介绍了滤波器的一般原理与Butterworth低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器在高台地震台日常工作中的应用。     

航空重力测量数据的小波滤波处理

构造三类连续小波函数对航空重力测量数据进行小波滤波处理. 三类连续小波函数分别用于对测量数据在某一空间尺度（或时间尺度）上的低通,一阶求导和二阶求导滤波. 着重介绍三类连续小波函数的构造原理与过程,并说明其相对于传统的数字滤波器的优势. 对系统的技术参数（滤波器窗口宽度参数δ 和尺度参数s）进行了调试实验. 实算结果显示了方法的可行性和有效性.     

地震观测中数字滤波器的高效算法和低功耗研究

数字滤波器在地震观测中的主要作用是:确保输出数据有较低的本底噪声和较大的动态范围,而不能以牺牲系统功耗为代价。需减小滤波器本身的运算量以节约系统功耗,从而提出滤波器的多级级联设计方案和高效算法,不采用传统的直接算法,可以降低滤波器本身的运算量和系统功耗。     

附录C 通道响应信息的描述和利用

附录Ｃ通道响应信息的描述和利用通常一个地震仪系统可以看作是一个多级连结的系统。例如：一个地震计后面接一个电子放大器，放大器后面接一个ｍ模拟滤波器，再接一个模数转换器。最后接一个数字滤波器。如图１所示在图１中如果整个系统有Ｋ级，且每一级的复频响应以Ｇ＿...     

ADAPTIVE SIGNAL PROCESSING THROUGH STOCHASTIC APPROXIMATION*

One of the problems in signal processing is estimating the impulse response function of an unknown system. The well-known Wiener filter theory has been a powerful method in attacking this problem. In comparison, the use of stochastic approximation method as an adaptive signal processor is relatively new. This adaptive scheme can often be described by a recursive equation in which the estimated impulse response parameters are adjusted according to the gradient of a predetermined error function. This paper illustrates by means of simple examples the application of stochastic approximation method as a single-channel adaptive processor. Under some conditions the expected value of its weight sequence converges to the corresponding Wiener optimum filter when the least-mean-square error criterion is used.     

用Wiener滤波方法提取台站接收函数

本文提出了一种在时间域用Wiener滤波方法提取台站接收函数的方法，用远震P波波形的垂直分量为输入，接收函数作为滤波因子，远震P波波形的径向和切向分量作为期望输出，通过期望输出与实际输出的均方误差达极小，来提取接收函数。接收函数的计算可归结为Toeplitz方程的求解，可以采用Levinson递推算法。Toeplitz方程的非奇异性保证了Wiener滤波反褶积方法的稳定性。合成地震图与观测地震图的检验表明，用Wiener滤波方法测定台站接收函数是一种有效的时间域反褶积方法。     

震源时间函数与震源破裂过程

简要介绍了现代数字地震学的两个重要概念。一个是震源时间函数，另一个是地震震源的时空破裂过程。首先，从地震断层位移表示定量出发，介绍震源时间函数和震源破裂过程的基本概念。然后，分别介绍两种从远场地震记录中提取震源时间函数和获取有限断层面上时空破裂过程图像的反演方法。     

Receiver Function Estimated by Wiener Filtering

Wiener filtering is used to estimate receiver function in a time-domain. With the vertical component of 3-component teleseismic P waveform as the input of a Wiener filter, receiver function as the filter response, and radial and tangential components as the expected output, receiver function is estimated by minimizing the error between expected and actual outputs. Receiver function can be obtained by solving the Toeplitz equation using the Leviuson algorithm. The non-singularity of the Toeplitz equation ensures the stability of Wiener Deconvolution. Both synthetic and observational seismogram checks show that Wiener Deconvolution is an effective time-domain method to estimate receiver function from teleseismic P waveform.     

瞬变电磁采样函数优化法降噪技术

常用的双极性同步采样方法对瞬变电磁系统的观测噪声具有一定的抑制作用,但在实际工作中其噪声抑制能力仍显不足.本文在双极性同步采样方法基础上提出一种优化方法,以提升瞬变电磁系统的噪声抑制能力,即:通过对取样道加高斯窗函数的方式,赋予取样道内各采样点合适的累加权重,提升系统对取样道内高频噪声的抑制能力;使用高斯窗函数与梳状滤波器构造复合窗函数,通过对包含所有叠加周期的完整观测序列加复合窗函数的形式优化各周期的叠加权重,提升系统对实际工频噪声的抑制能力.对优化前后不同采样函数的谱特性及野外实测数据的处理效果进行比较,结果表明本文提出的方法较传统双极性同步采样方法具有更强的噪声抑制能力.     

Receiver Functions from Autoregressive Deconvolution

Summary Receiver functions can be estimated by minimizing the square errors of Wiener filter in time-domain or spectrum division in frequency domain. To avoid the direct calculation of auto-correlation and cross-correlation coefficients in Toeplitz equation or of auto-spectrum and cross-spectrum in spectrum division equation as well as empirically choosing a damping parameter, autoregressive deconvolution is presented to isolate receiver function from three-component teleseismic P waveforms. The vertical component of teleseismic P waveform is modeled by an autoregressive model, which can be forward and backward, predicted respectively. The optimum length of the autoregressive model is determined by the Akaike criterion. By minimizing the square errors of forward and backward predicting filters, autoregressive filter coefficients can be recursively solved, and receiver function is also estimated in the similar procedure. Both synthetic and real data tests show that autoregressive deconvolution is an effective method to isolate receiver function from teleseismic P waveforms in time-domain.     

一种基于改进自忆性原理的西太平洋副热带高压脊线指数动力-统计模型及其预报实验

针对西太平洋副热带高压中长期预报不准确的问题,基于动力系统反演思想和改进自忆性原理等途径建立了副高脊线指数的动力预报模型.本文创新性地引入了最大李雅普诺夫指数改进了传统的自忆性函数,使其对副热带高压之类的混沌非线性系统更加具有针对性,较好地克服了预报初值单一性问题;并根据实际观测资料重构的动力系统作为其动力核,克服了传统自忆性方程动力核设置较为简单的问题.用建立的副热带高压脊线指数动力预报模型实现了副高南北位置的中长期预报,通过了副高异常年份和正常年份的多次实验,可以发现模型在25天以内的预报效果很好,相关系数能达到0.80左右,相对误差控制在8%以下,证明了改进的模型具有较好的中长期预报效果.另外还将此模型推广到对副热带高压的面积指数和西脊点指数的预报,也取得了较好的预报效果,证明此方法适合于副热带高压的整体预报.鉴于西太副高发生发展机理的复杂性和预报的困难性,本文为副高等复杂天气系统的预报探索了新的方法思路.