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基于NSTFT-WVD变换的芦山M_S7.0级地震前后地球天然脉冲电磁场信号时频分析 被引量：6
1
作者 郝国成 陈忠昌 +4 位作者 赵娟 曾佐勋 刘辉 V.G.Sibgatulin 康坊 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期276-286,共11页
本文针对地球天然脉冲电磁场（ENPEMF）信号的非平稳性特点,通过采用归一化STFT-WVD变换（NSTFT-WVD）提取芦山MS7.0地震前地表天然脉冲电磁场信号的时频特性,来研究大地震发生前地表天然脉冲磁场的时频特点。通过对线性调频信号分别进... 本文针对地球天然脉冲电磁场（ENPEMF）信号的非平稳性特点,通过采用归一化STFT-WVD变换（NSTFT-WVD）提取芦山MS7.0地震前地表天然脉冲电磁场信号的时频特性,来研究大地震发生前地表天然脉冲磁场的时频特点。通过对线性调频信号分别进行Short-Time Fourier Transform（STFT）和WignerVille Distribution（WVD）,对比分析两者时频聚集的优缺点,提出采用NSTFT-WVD变换方法,可得到时频聚集特性更优且可抑制交叉项的时频分析方法。结果表明,对于ENPEMF非平稳信号,NSTFT-WVD变换能较为真实地反映震前ENPEMF信号的时-频-能量谱的联合分布特性,即震前1~2天呈现较为明显的脉冲全频率段静默状态,通道2和通道3数据的震前时频表现基本一致,具有较好的临震前兆的特点。 展开更多
关键词 地震 地球天然脉冲电磁场(ENPEMF) NsTFT-WVD变换 抑制交叉项 时频分析
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基于BSWT-DDTFA方法的地球天然脉冲电磁场震前信号时频分析研究 被引量：5
2
作者 郝国成 白雨晓 +2 位作者 吴敏 王巍 刘辉 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期4063-4074,共12页
地球天然脉冲电磁场(ENPEMF)信号,可理解为地球天然变化磁场的瞬间扰动,携带了大量有用的地质构造及其动力学信息.研究ENPEMF信号所蕴含的时间-频率联合分布特点,有利于深入了解目标对象的地球物理现象及其地质动力学原理.本文针对ENPEM... 地球天然脉冲电磁场(ENPEMF)信号,可理解为地球天然变化磁场的瞬间扰动,携带了大量有用的地质构造及其动力学信息.研究ENPEMF信号所蕴含的时间-频率联合分布特点,有利于深入了解目标对象的地球物理现象及其地质动力学原理.本文针对ENPEMF信号的非平稳特点,在数据驱动时频分析方法(DDTFA)的基础上提出了基于二值化同步压缩小波变换的改进算法(BSWT-DDTFA).该算法可以实现数据驱动初始相位自动赋值的功能,具有自适应性.实验仿真和实际数据均证明了该改进算法不仅能够得到较为精确的频率曲线和更加清晰的时频分布,而且具有较强的抗噪声能力.以2013年芦山MS7.0地震为例,利用BSWT-DDTFA方法提取ENPEMF信号的时频特性,结果表明ENPEMF信号的时间-频率-幅度分布在震前有明显的异常特征. 展开更多
关键词 地球天然脉冲电磁场 时频分析 数据驱动 同步压缩变换 震前异常
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尼玛地震(M_S5.2)临震预测和流变构造 被引量：8
3
作者 曾佐勋 Victor G.SIBGATULIN +4 位作者 宋松 王杰 贺赤诚 宋科夫 郝国成 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期149-155,共7页
俄罗斯科学院西伯利亚分院克拉斯诺亚尔斯克科学中心特殊技术设计局Sibgatulin于2013年5月7日11时55分,将天然电磁脉冲异常信息及分析意见通报给文章第一作者曾佐勋,指出在武汉的东、西两个方向上,具有发生MS6级左右地震的可能性。2013... 俄罗斯科学院西伯利亚分院克拉斯诺亚尔斯克科学中心特殊技术设计局Sibgatulin于2013年5月7日11时55分,将天然电磁脉冲异常信息及分析意见通报给文章第一作者曾佐勋,指出在武汉的东、西两个方向上,具有发生MS6级左右地震的可能性。2013年5月7日22时20分,山东平原县职业中专宋松将其与宋科夫根据震兆日晕结合＂七式、六形还原测震法＂做出的地震预测意见通报了曾佐勋。意见中指出,2013年5月7—20日左右（甚至会在7天内）,在新疆、青海、与西藏交界附近,将发生MS5.5~6.2的地震。在Sibgatulin和宋松等人的预测基础上,利用卫星热红外排气点观测法,曾佐勋于2013年5月8日0时54分,向宋松、王杰、潘黎黎发出预测意见。预测10日内有可能在西藏的排气点（31.5°N,89.0°E）发生MS6.0级左右地震,并于5月8日8时34分,向3人补充了另一排气点（31°N,86°E）的观测情况。2013年5月15日18：54：30,西藏那曲尼玛县（31.6°N,86.5°E）发生MS5.2级中强震,震源深度为10km。此次地震的发震时间落入宋松和曾佐勋的预测窗口;震中落入曾佐勋根据第二个排气点给出的预测范围;震级基本上落入Sibgatulin、宋松、宋科夫以及曾佐勋的预测范围。尼玛地震临震预测成功的意义在于这是一次两国三方合作的范例,也进一步验证了＂地震预测需要多方法的综合分析＂的认识。对该地区地壳结构剖面和活动断裂研究表明,此次地震的发震断层为来多—措迈北北西向右行走滑正断层;地震能量的积聚和存储与中地壳高导低速层关系密切;西藏地区断层活动受南北向挤压、东西向拉伸的现今构造应力场控制。 展开更多
关键词 尼玛地震 临震预测 天然电磁脉冲 震兆日晕 地球排气
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基于聚类经验模态分解的地球天然脉冲电磁场时频与能量谱分析：以芦山Ms7．0地震为例 被引量：7
4
作者 郝国成 龚婷 +3 位作者 董浩斌 V.G.SIBGATULIN 陈忠昌 Alexey KABANOV 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期231-238,共8页
针对地球天然脉冲电磁场信号的非平稳、非线性特点,本文采用基于聚类经验模态分解(EEMD)提取信号时频特性的方法,有效获得了芦山MS7.0地震前地球天然脉冲电磁场信号的时频分布特性、瞬时能量谱、能量集中分布的频段、最大振幅对应的时... 针对地球天然脉冲电磁场信号的非平稳、非线性特点,本文采用基于聚类经验模态分解(EEMD)提取信号时频特性的方法,有效获得了芦山MS7.0地震前地球天然脉冲电磁场信号的时频分布特性、瞬时能量谱、能量集中分布的频段、最大振幅对应的时频分布等特性。对比经验模态分解(EMD)的希尔伯特-黄变换(HHT)方法,EEMD有效抑制了以往EMD分解过程中所出现的模态混叠问题。文章还将EEMD和傅里叶变换、小波变换进行了对比研究。结果表明,对于非平稳的地球天然脉冲电磁场数据,采用EEMD分解的HHT方法更能反映出原始数据的多种固有特性,便于进一步了解地震前地球天然脉冲电磁场的特点。 展开更多
关键词 聚类经验模态分解 希尔伯特-黄变换 时频分析 地球天然脉冲电磁场
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煤矿井下磁场环境对机器人的影响和解决对策
5
作者 逄锦伦 马忠辉 许艳英 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第3期179-184,共6页
在煤矿井下的一些危险环境中,矿用机器人已代替人工进行危险或高强度作业。煤矿井下存在较强的磁场干扰,会影响到机器人的导航系统、通信系统及电子设备的稳定性和可靠性。为了避免矿用机器人受煤矿井下磁场环境影响无法稳定工作,采用... 在煤矿井下的一些危险环境中,矿用机器人已代替人工进行危险或高强度作业。煤矿井下存在较强的磁场干扰,会影响到机器人的导航系统、通信系统及电子设备的稳定性和可靠性。为了避免矿用机器人受煤矿井下磁场环境影响无法稳定工作,采用调研、查阅文献等方法,梳理了地球自然磁场特征及其变化规律,以及井下复杂多变的磁场环境特点及分布特性。分析了磁场环境下煤矿井下机器人的主要影响因素,提出了针对各影响因素的解决对策与技术手段,主要包括:抗磁设计与优化措施;多模态融合导航策略;信号处理与补偿算法;物理隔离与防护手段。研究成果可为矿用机器人的研制、设计和加工提供参考,以期推动我国矿用机器人技术水平向更高的层次发展。 展开更多
关键词 矿用机器人 地球自然磁场 工频磁场 脉冲磁场 抗磁设计 多模态融合 磁场补偿 物理隔离
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电磁脉冲在地上及地下的传播规律 被引量：9
6
作者 刘青 徐婷 +1 位作者 韩康康 吴迎霞 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期51-56,63,共7页
电磁脉冲会在辐照范围内的导体上感应出电压和电流,充分了解电磁脉冲在地上及地下的传播特性及分布规律是评估电磁脉冲效应的必要基础。以高空核爆电磁脉冲为例,采用IEC-61000-2-9—1996中的波形标准,利用傅里叶变换技术计算分析了地上... 电磁脉冲会在辐照范围内的导体上感应出电压和电流,充分了解电磁脉冲在地上及地下的传播特性及分布规律是评估电磁脉冲效应的必要基础。以高空核爆电磁脉冲为例,采用IEC-61000-2-9—1996中的波形标准,利用傅里叶变换技术计算分析了地上及地下的电场及磁场的水平及垂直分量。结果表明:反射场使地上电磁场的水平分量幅值变小,而使垂直分量幅值变大;由于大地的影响,地下电磁环境异于地上空间,且大地参数对地下电磁场的影响更大,地下电磁场幅值随大地电导率增大而减小,而随大地相对介电常数增大而增大;地下电磁场幅值远小于地上电磁场幅值,尤其是垂直分量在地下衰减很快。 展开更多
关键词 高空核爆 电磁脉冲 大地参数 透射场 傅里叶变换
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混沌参数优化RBF算法的震前ENPEMF信号强度趋势预测 被引量：2
7
作者 郝国成 锅娟 +1 位作者 谭淞元 曾佐勋 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1692-1698,共7页
提出了一种基于混沌参数优化径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络的预测模型.通过混沌理论获得了ENPEMF信号的有效嵌入维数和最优时延,然后利用所获得的参数优化RBF神经网络.采用训练好的参数优化RBF神经网络预测ENPEMF.数... 提出了一种基于混沌参数优化径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络的预测模型.通过混沌理论获得了ENPEMF信号的有效嵌入维数和最优时延,然后利用所获得的参数优化RBF神经网络.采用训练好的参数优化RBF神经网络预测ENPEMF.数值仿真结果表明,改进的RBF算法可以较为准确地预测Rossler混沌时间序列且误差较小.将优化的RBF模型应用于芦山Ms7.0级地震前ENPEMF数据,可以有效预测震前14 d的ENPEMF数据强度趋势,且预测效果及精度优于传统RBF神经网络算法,期望为地质灾害及强震前的电磁监测分析提供支持. 展开更多
关键词 地球天然脉冲电磁场 强度趋势预测 混沌理论 参数优化 RBF神经网络
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云—地闪电地面水平电场在不同回击速度和地电参数时的波形特性 被引量：2
8
作者 于建立 樊亚东 +1 位作者 周蜜 蔡力 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1633-1640,共8页
针对地闪电磁脉冲计算在广域和高精度方面存在的难题,采用非均匀网格划分技术对均匀网格时域有限差分法进行改进,所提出的非均匀网格时域有限差分法适合广域地闪电磁脉冲计算.计算了100 km以内的地闪地面水平电场(E r),揭示了E r随回击... 针对地闪电磁脉冲计算在广域和高精度方面存在的难题,采用非均匀网格划分技术对均匀网格时域有限差分法进行改进,所提出的非均匀网格时域有限差分法适合广域地闪电磁脉冲计算.计算了100 km以内的地闪地面水平电场(E r),揭示了E r随回击距离变化所体现的波形变化规律.同时分析了大地电导率(σ)和回击速度(v)对该距离内E r的影响.结果表明:E r在2km内呈单极性脉冲,500m内在首次脉冲后出现过零现象且距离越远该现象越明显,50~100km内呈双极性连续脉冲;E r的脉冲幅值、半峰值宽度、脉冲宽度、过零幅度均随σ增大而减小,σ≤2.5×10-3 S/m时尤为明显;v对E r的影响随距离增大明显增强,100m以外的脉冲幅值和10km以外的过零幅度随v增大有明显提高. 展开更多
关键词 雷电电磁脉冲 地闪 非均匀网格时域有限差分 地面水平电场 大地电导率 回击速度
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用于地面核爆源区电磁脉冲环境评估的工程等效电导率测量和反演方法 被引量：1
9
作者 张耀辉 何为 +2 位作者 李跃波 谢彦召 杨杰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1544-1552,共9页
地面核爆源区电磁脉冲(SREMP)可穿透工程岩土介质,对地下工程内的电子信息设备造成严重影响。为评估地下工程内的SREMP场环境,提出基于连续波等效的SREMP近区场测试方案,搭建等效试验测试系统,对系统中线天线近区场特性进行研究。通过... 地面核爆源区电磁脉冲(SREMP)可穿透工程岩土介质,对地下工程内的电子信息设备造成严重影响。为评估地下工程内的SREMP场环境,提出基于连续波等效的SREMP近区场测试方案,搭建等效试验测试系统,对系统中线天线近区场特性进行研究。通过线天线近地磁感应强度的试验测试,验证该测试系统的可行性。在此基础上利用时域有限差分算法对测点处的大地等效电导率进行反演研究,并对一定深度地下工程典型频点处的场环境进行计算。结果表明,该方法可针对不同的大地介质开展地下工程SREMP场环境评估,为研究SREMP效应和工程防护设计提供了参考。 展开更多
关键词 核爆源区电磁脉冲 线天线近区场 大地等效电导率 时域有限差分算法
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