基于希爾伯特-黃變換的九寨溝M7.0地震加速度記錄時頻分析
關鍵詞：聚類經驗模態分解 加速度記錄 時頻特性 hilbert譜
摘要：2017年8月8日四川九寨溝M7.0地震是繼2008年汶川M8.0地震和2013年蘆山M7.0地震之后,青藏高原東緣在不到10年的時間內發生的第3個震級M7.0以上的強震,震中位于青藏高原巴顏喀拉塊體東緣東昆侖斷裂帶東端的塔藏斷裂、岷江斷裂和虎牙斷裂交匯部位,四川省地震局的數字強震臺網共有37個臺站獲取了主震的三分量強震加速度記錄。由于傅里葉(Fourier)變換僅能提供強震記錄的頻域信息,故本文在對九寨溝M7.0地震的加速度記錄進行時頻分析時采用了一種基于聚類經驗模態分解(EEMD)的希爾伯特-黃變換(HHT)方法提取信號時頻特性,通過對震中附近臺站的加速度記錄進行EEMD分解和希爾伯特(Hilbert)變換及譜分析,最終有效獲得了信號能量的時頻分布特征,量化提取了中心頻率、Hilbert能量、最大振幅對應的時間等特性,并與Fourier變換進行了對比研究。研究結果表明:對于非線性的強震記錄采用EEMD能夠有效抑制經驗模態分解(EMD)中存在的模態混疊問題,FFT譜與Hilbert邊際譜相比,它在低頻處會低估地震動的幅值,隨著頻率的增加,FFT譜又會放大其幅值。
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