数字地震仪频响特性与地动噪声功率谱计算

地震仪系统是一种稳定的线性动力系统,其特性可由系统的幅频特性和相频特性来描述。本文结合工作实例,分析地震仪系统的一般特性及BBVS-60和CMG-3ESP地震计传递函数的特点,给出数据计算过程中的数学解释,借助Matlab出色的计算功能,绘制地震计幅频特性曲线,并得出地动噪声功率谱值,为分析地震计频响特性、地震台站勘选噪声水平测试提供参考。     

用复曲线拟合方法确定DD-1和DK-1型电子放大地震仪的传递函数、频率特性和时间特性

地震仪的动力学特性通常是用频率域中的幅频特性和相频特性表示的,但是,合成地震图和由地震图恢复地面的真实运动都是在时间域中进行的,这就需要知道地震仪的时间特性（脉冲响应特性）。从理论上讲,可以由实测地震仪的幅频与相频特性通过快速傅里叶变换（FFT）用数值方法把时间特性计算出来,但是,计算结果表明,误差很大,尤其是在初动部分。因此,计算地震仪的时间特性应该从地震仪的传递函数出发,通过拉普拉斯反变换求得。 目前,我国基准地震台上使用三种类型地震仪:直接耦合地震仪、电流计记录地震仪和电子放大地震仪。前两种地震仪,它们的运动方程和传递函数已知,传递函数系数可以通过经典的分段标定方法求得。但是,对于电子放大地震仪,由于引入电子线路,首先必须确定电子线路部分的传递函数及其系数,然后再求出它们的频率特性和时间特性的解析表达式。 作者根据DD-1和DK-1型电子放大地震仪的分段标定结果,用复曲线拟合方法求出了它们的传递函数,并由传递函数导出了频率特性和时间特性的解析表达式,计算出了DD-1和DK-1型地震仪的幅频特性曲线、相频特性曲线和时间特性曲线。     

全球地震台网（GSN）数字地震仪的传递函数

数字化记录不但提高了地震观测的动态范围和分辨率，也促进了资料利用的自动化，本文介绍了全球地震台网（ＧＳＮ）宽频带地震计、低通滤波器以及数字地震仪的幅频特性、相频特性的计算方法。     

库尔勒数字地震台台基噪声分析

选取库尔勒地震台FBS—3数字地震仪不同时段的无震记录资料，运用傅里叶变换对其台基噪声进行频谱分析，并计算台基的平均噪声水平及仪器的实际动态范围。库尔勒地震台数字地震仪台基噪声主要来自随机干扰，噪声频段相对稳定，噪声幅度随时段有所变化。观测系统实际动态范围符合数字地震仪架设的要求。     

我国基准地震台上使用的十二种地震仪的传递函数、频率特性和时间特性

在我国基准地震台上,目前主要使用三种类型地霞仪。它们是,直接放大地震仪(包括513型中强震仪,维谢尔特地震仪(SW)和大森式地震仪),电流计放大光记录地震仪(包括62型、64型、哈林(SH)、维开克(VGK)等短周期地震仪,基式(SK)和加维(GW)中长周期地震仪,763型长周期地震仪)和电子放大笔绘记录地震仪(包括 DD—1型微震仪和 DK—1中长周期地震仪)。这些仪器在过去的观测中积累了大量地震资料。要充分利用这些资料,必须对这些资料的可靠性和精确程度做出正确估计,为此,必须确知这些仪器的动力学特性。作者的工作是,根据上述十二种仪器分段标定结果,给出了它们的传递函数,并由传递函数分别导出了它们幅频特性、相频特性和时间特性的解析表达式,最后给出了计算结果和幅频特性曲线、相频特性曲线和时间特性曲线。     

伪随机信号标定DD-1地震计

DD-1地震仪是我国台站目前使用广泛的短周期地震记录仪器,地震计是地震仪器系统中重要的拾取地面震动的传感器。因此能迅速有效、而且是作为“不脱机的”标定地震计,在实践上和理论研究上都是很有意义的。本文通过一个实地试验,扼要地说明使用二元伪随机信号能很好地标定在20Hz范围内、频率分辨率达0.1Hz的DD-1-08~＃地震计的幅频特性和相频特性试验过程和结果。     

最小相位地震仪及其相频特性的确定

本文根据最小相位系统判据,对目前我国地震台站普遍使用的几种类型地震仪做了分析指出,这些仪器都是最小相位系统;最小相位系统的相频特性可由其幅频特性计算出来.作者按照地震台站观测规范规定,标定了 DD-1型、DK-1型和基式地震仪的幅频特性.然后,用希尔伯特(Hilbert)变换由实测幅频特性计算了它们的相频特性.并把计算结果与用相位特性测试仪器实测的结果做了比较:对于 DD-1型地震仪,在从0.0125秒到12.5秒的周期范围内,最大误差小于5;对于 DK-1地震仪,在从0.05秒到100秒的周期内,最大误差小于5;对于基式地震仪,在从0.01秒到100秒的周期范围内,最大误差小于1.5.这种方法可以解决台站仪器相频特性的标定问题.标定精度比快速傅里叶变换(FFT)方法和用近似解析表达式计算方法要高.应用这种方法的关键是能对被测系统幅频特性曲线高频段和低频段的斜率做出正确的判断.这种方法的误差取决于幅频特性曲线的标定精度.用插值方法计算,计算的尾差和截断误差可以不必考虑.      

山西数字测震台网数字地震仪传递函数的测定及特性分析

介绍了山西数字测震台网EDAS-24IP+BBVS型数字地震仪传递函数的特征和测定方法,对地震仪阶跃标定及正弦标定计算分析,得出台站工作状态、地震计周期、阻尼、主零极点参数的变化情况;并对数字地震仪的频带范围、通频带的平坦程度、三分向幅频响应的一致性进行了讨论和分析。认为台网的系统特性是稳定和可靠的。     

在SeisDps实时系统中用零点、极点计算ML的过程

在SeisDps地震处理软件的实时系统中,不是用系统的幅频特性计算震级ML,而是利用台站的零点、极点和增益,将记录的数字地震波形仿真成伍德-安德森地震仪记录的波形,计算具有3 大优点的ML震级,本文主要介绍用零点、极点和增益计算ML的过程。     

CMG-3ESPC宽频带地震计稳态标定和传递函数构建

介绍了利用稳态正弦标定测定CMG-3ESPC宽频带地震计幅频特性的方法,换算仪器零、极点参数,重新计算了传递函数归一化因子并对测震系统的幅频特性进行了验证。     

井水位长周期事件记录及其机理的讨论

选择了几口具有代表性的观测井, 并对这些井孔在强震前记录到长周期波现象的特征进行了分析。从理论上对地震前的长周期事件给出了较为合理的解释, 认为地震前一些敏感井水位长周期事件可能反映了断层蠕动、静地震与慢地震、断裂的预扩展和地震成核等。井— 含水层系统像一个长周期地震仪, 它为记录到有价值的前兆低频波提供了最佳的频率响应范围。     

烈度仪记录与强震及测震记录的对比分析以2015年河北昌黎ML4.5地震为例

以2015年河北昌黎M_L4.5地震中测震、强震及烈度仪台站记录到的事件波形为研究对象,通过对比分析挑选的两组观测台站的记录波形以及不同台站的噪声记录特征,获得了烈度仪台站观测记录能力及特点的认识.结果表明:烈度仪台站产出的记录在部分频段 (1—10 Hz) 与传统强震台站、测震台站均有较好的一致性,但在中长周期部分存在较大差异;在相同观测频带 (0.1—10 Hz) 下,由烈度仪台站记录积分得到的速度时程、位移时程也与强震台站、测震台站的观测结果具有良好的相关性,说明烈度仪台站产出的加速度记录具有一定的可积分性;烈度仪台站记录的噪声水平远超出强震台站和测震台站,基本为仪器自噪声,不包含天然地脉动成分.此外,由于本研究所用的烈度仪采用了16位的A/D转换器,对震相到时的精确拾取产生了不利影响.综上,本文认为烈度仪台站较适用于中强地震的近场观测.      

新型短周期地震仪标定器的设计

针对地震仪器分段标定方法以及按分段标定方法设计的标定仪器的不足，设计整机系统一次标定的短周期地地义标定器。新型的地震仪标定器，采用８０３１单片机为ＣＰＵ，程序控制数模转换产生各种标定信号，程控衰减电路实现信号的定量输出，恒流变换电路实现标定信号的恒流输出和地震仪的恒流标定，采用系统标定方法和相应的标定器将提高地震仪器的标定精度。     

On attenuation and spectral analysis of Rayleight waves in alluvium and lateritic soil near small blasts

Summary Some propagation characteristics of low frequency surface waves have been studied at the different soil formations. The field records were obtained by operating a mechanical-optical seismograph in the vicinity of small explosions. The records have been analysed for both amplitude and spectral attenuation studies. The existence of power laws are suggested in general.     

人工值守台数字化地震仪标定原理

推导了人工台数字化地震仪的分段标定公式，提出数字化记录系统的微分近似标定和拾震器阻尼衰减法标定的方法，并提供了不同短周期地震仪与数字化地震仪并行的藕合方式和标定计算公式。     

电流计耦合地震仪的脉冲响应及初动分析

从理论上研究了电流计耦合地震仪的脉冲响应.用数字计算的结果分析了基式仪脉冲响应的基本形态特征.给出了仪器对于几种不同形式的地动位移函数的响应的解析解.利用数字计算的结果求得了基式仪的初动特性.结果表明,仪器的初动特性和稳态特性之间确实存在极大的差异.      

大型维歇特地震仪的记录特征及其在地震速报中的作用

大型维歇特地震仪自德国引进南京地震台已近70年。本文简要叙述了该仪器的性能；并以南京地震台的大型维歇特地震仪的记录为例，介绍了该仪器在300-2000km范围内的记录特征，回顾了该仪器在地震速报中所起的历史作用。     

利用区域数字化地震台网速度记录仿真加速度时程的研究与应用

研究了利用区域数字地震台网CTS1-EDASC24速度型甚宽频带地震仪和FBS3-EDASC24速度型宽频带地震仪的速度记录仿真加速度时程的有关技术与应用问题,其中包括：仿真方法的选取,仪器性能和仿真参数的分析,仿真加速度时程与SLJ100-GDQJⅡ加速度型强震仪记录结果的比较,福建及邻近地区所选用地震的仿真加速度时程（1998-07-2008-07）,仿真结果在合成场地设计地震波中的应用等方面,并提供了具体的应用算例。