数字信号处理方法在地震工程中应用研究

论文摘要

傅立叶变换、小波变换和S变换是结构地震反应或强震记录数据分析的三种重要方法。本文详细讨论了三种方法的数学原理,对比了它们在地震工程中应用的各自特点,主要成果如下:1.经过理论分析和大量计算,得到了傅立叶变换、小波变换和S变换在信号降噪方面的规律;对小波变换和S变换在数字滤波中的应用给出了具体建议。2.通过分析对比,探讨了正弦扫频信号的生成方法,得到了两种适合地震模拟实验输入的实用方法。3.研究了数字信号滤波的时域方法和频域方法的性质,对不同的滤波方法给出了其适用性的具体建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景及意义
• 1.3 文献回顾及研究现状
• 1.4 研究内容和工作
• 1.5 论文框架
• 第二章 傅里叶变换
• 2.1 引言
• 2.2 傅里叶变换的物理意义及特点
• 2.2.1 傅里叶变换的定义
• 2.2.2 傅里叶变换的特点
• 2.3 短时傅里叶变换（STFT）
• 2.4 傅里叶变换在地震工程中的应用
• 2.5 小结
• 第三章 小波变换
• 3.1 引言
• 3.1.1 小波变换的由来
• 3.1.2 小波的定义
• 3.1.3 连续小波变换
• 3.1.4 离散小波变换
• 3.2 多分辨率分析和Mallat算法
• 3.2.1 多分辨分析（Multi-Resolution Analysis简称MRA）
• 3.2.2 Mallat算法
• 3.3 小波变换的特点
• 3.4 小波变换的优点及存在的局限性
• 3.4.1 小波变换的优点
• 3.4.2 小波变换存在的局限性
• 3.5 小波变换与傅里叶变换、加窗傅里叶变换的比较
• 3.6 小波变换在地震工程中的应用
• 3.6.1 信号去噪处理
• 3.6.2 地震数据压缩
• 3.6.3 信号奇异性检测
• 3.6.4 人工地震拟合
• 3.6.5 地震解释
• 3.6.6 小波多尺度反演
• 3.7 小结
• 第四章 S变换
• 4.1 引言
• 4.2 S变换的定义和特点
• 4.2.1 S变换的定义
• 4.2.2 S变换的特点
• 4.3 广义S变换的定义和性质
• 第五章 三种数字信号处理方法的对比
• 5.1 引言
• 5.2 三种时频分析方法的比较
• 5.3 在实际应用中的比较
• 5.3.1 去噪分析
• 5.3.2 算例分析
• 第六章 数字信号处理方法在结构振动数据处理中的应用
• 6.1 某学术报告厅屋面振动测试
• 6.2 桁架模型的振动数据处理
• 第七章 正弦扫频信号的研究
• 第八章 递归滤波与频域截止滤波的比较
• 8.1 引言
• 8.2 递归滤波与频域截止滤波介绍
• 8.2.1 频域截止滤波
• 8.2.2 递归滤波
• 8.3 递归滤波与频域截止滤波的比较
• 第九章 结论与展望
• 9.1 结论
• 9.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士期间主要参与的课题