地学前缘 ›› 2015, Vol. 22 ›› Issue (5): 231-238.DOI: 10.13745/j.esf.2015.05.019

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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MS 7.0地震为例

郝国成,龚婷,董浩斌,V.G.SIBGATULIN,陈忠昌,Alexey KABANOV   

  1. 1. 中国地质大学(武汉) 机械与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
    2. 中国地质大学(武汉) 自动化学院, 湖北 武汉 430074
    3. 教育部三峡库区地质灾害研究中心, 湖北 武汉 430074
    4. Environmental Center for Resources Conservation, Krasnoyarsk 660049, Russia
  • 收稿日期:2014-09-11 修回日期:2015-03-17 出版日期:2015-09-15 发布日期:2015-09-15
  • 作者简介:郝国成(1975—),男,博士,讲师,主要从事信息处理研究。E-mail:haogch@cug.edu.cn
  • 基金资助:

    湖北省自然科学基金面上项目(2014075101);中国地质大学(武汉)实验技术研究项目(SJ-201423);中央高校基本科研业务费专项(2012079104)

  • Received:2014-09-11 Revised:2015-03-17 Online:2015-09-15 Published:2015-09-15

摘要:

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MS 7.0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。

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

中图分类号: