滤波原理和一般线性时间不变系统──地震学上用的数字信号处理的基本原理与实例(讲座1)

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

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。     

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。     

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。     

微型机数据采集系统

目前在地震观测中已积累了相当数量模拟磁带记录的地震信号,由于没有合适的数据采集系统,影响了这些资料的有效使用和处理。最近,我们在紫竹饭店工地动力参数测量数据处理的过程中,研制成适于处理模拟磁带记录地震信号的数据采集系统,该系统适用于目前最普及的TRS-80型微计算机。目前市面上卖到的数据采集系统,普遍没有去假滤波器和采样保持电路,这在应用中会遇到一些问题。在我们设计的系统中,没有采样保持电路,从而减小了孔径效应引起的误差,并消除了路间的采样时差;系统中设有去假滤波器可消除频谱分析中的假频干扰。该系统方框图如下:     

模糊嵌套多级中值滤波方法及其在地震数据处理中的应用

多级中值滤波器在地震数据处理应用中，其滤波长度越大，消噪效果越好，但同时也会破坏有效信息. 如果为了保护有效信息而减少滤波长度，又会造成大量的噪声不能消除. 本文提出一种新的模糊嵌套多级中值滤波器，设计一个阀值作为判断参数，使滤波器能够在消除随机噪声时采用长滤波器滤波，而在保留有效信息时采用短滤波器滤波，从而既能很好地消除随机噪声，又能最大限度地保护有效信息，保留有效信息的细节结构. 经过模型分析和实际资料处理都取得了很好的效果.     

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＿...     

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。     

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.     

拾振器输入信号恢复方法的研究

为了补偿由于拾振器及其测量系统有限带宽而使测量结果产生的测量误差，本文提出了一种用FIR横向滤波器来恢复拾振器原始输入信号的方法。该方法是将拾振器的输出信号作为FIR横向滤波器的输入，用自适应RLS算法对FIR横向滤波器系数进行辨识而最终获得可以恢复拾振器原始输入信号的反卷积滤波器。通过用几组不同特点的信号对其进行实验检验，结果证明该方法的有效性和较好的泛化能力。     

经验模态分解、 数值仿真与形变信号滤波试验

首先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特定滤波器的算法, 然后通过对已知数据的仿真检验, 认为该方法在分解与重构滤波器方面具有较高的精度, 最后通过对形变数据中几类典型干扰信号的初步试验与对比分析, 可看出获得了满意的处理效果。 综合分析认为, 经验模态分解及其组合滤波器在干扰消除或某些频率成分滤波与研究中具有重要意义, 可作为形变数据预处理中一种行之有效的数据分解方法。     

模拟滤波器的数学化及其软件实现

在简要介绍模拟滤波器数字逼近的几种方法的基础上,着重分析双线性变换法的原理、算法及软件实现方法。本方法简化了模拟滤波器的数字化,也为分析数字滤波器的稳定性能提供了方便。     

利用MATLAB信号处理工具箱SPTool完成地震资料滤波处理

介绍如何利用MATLAB信号处理工具箱SPTool设计数字滤波器,并用实例给出地震资料滤波处理效果。实例表明,SPTool信号处理工具箱操作简单,并能够根据台站的需要设计各种滤波器,具有很好的实用价值。     

雷电滤波器

本文叙述了两种雷电滤波器的工作原理及其使用方法。     

用于地震观测的瞬态滤波器仿真研究

现代地震数据采集器中广泛使用的最小相位滤波器和线性相位滤波器各有不足之处,最小相位滤波引起的“振铃”尾波,线性相位滤波引起的“前缀”波,无法用后续处理的方法消除。本文提出一种专用于地震波形采集的瞬态滤波器设想,该瞬态滤波器既能满足最小相位特性,又能保持较好的线性相位特性。本文用Matlab设计出了可以满足上述条件的瞬态滤波器,并通过仿真比较了正弦接入波通过3种滤波器的输出波形。从仿真结果可以看出,与最小相位和线性相位滤波相比较,该瞬态滤波器的波形失真最小。     

CSAMT法在高速公路长大深埋隧道勘察中的应用研究

CSAMT法是一套综合了MT和AMT各自优点的电磁自动采集和处理系统.本文介绍了CSAMT的原理、特点、工作方法和资料处理.该系统首次运用于高速公路长大深埋隧道勘察中，结合其它手段，成功解译出了隧道的软弱层、地下水及断层破碎带的位置，为划分隧道围岩类别提供了较好的依据，同时也为高速公路长大深埋隧道提供了一种新的勘察方法.     

基于Matlab的最小相位滤波在处理影区地震中的初步研究

研究基于Matlab的最小相位滤波器在处理影区地震中的应用。使用共轭倒序法设计滤波器对合肥地震台记录的中国台湾影区地震进行滤波处理,有效抑制地动噪声干扰,突出地震信号特征,为地震分析提供较好的帮助。