【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地震信号处理，尤其涉及一种利用模板波形匹配获得地震弱信号的方法。
技术介绍
1、pkikp震相是地震波形信号中的特征相位。由地震发生，其能量激发的弹性波，穿过地幔与液态外核在固态内核表面发生反射，被地表台站所记录的地震波形中的特殊相位信号。由于该信号是在地球内核与外核边界面反射的特征信号，所以可用于探测该边界面的物理特征。
2、但是，该信号振幅值较小，是一个弱信号。这是因为除了几何扩散造成的能量损失外，还存在：1、地震激发的弹性波传播路径1万公里，由振动衰减导致大于3hz以上的能量基本消失；2、弹性波传播多次经过地球内间断面，反射与透射造成的能量损耗较大。除此之外，能观测到明显的pkikp震相信号还要求适合的震源破裂方式(即合适的震源辐射花样)、适当的震中距范围(5-70)、以及足够大的地震震级，才足以激发远距离传播的弹性波。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、本专利技术要解决的技术问题是如何从海量的地震波形记录中提取出地震弱信号。
3、(二)技术方案
4、第一方面，为解决上述技术问题，本专利技术提供一种利用模板波形匹配获得地震弱信号的方法，包括以下步骤：
5、步骤一、利用长短窗方法预筛选原始波形数据，提取有效波形数据；
6、步骤二、拾取地震弱信号波形作为特征波形，拾取多条特征波形构建特征波形库；
7、步骤三、将可能含有地震弱信号的有效波形数据与特征波形进行匹配，以确定有效
8、进一步地，所述步骤一具体包括以下步骤：
9、利用射线追踪法求出地震弱信号的初至时间，将地震弱信号的初至时间标记在地震波形记录中；
10、在地震弱信号的初至时间的前后分别截时间窗，作为噪声窗与信号窗，计算理论信噪比；
11、滑动时间窗，将时间窗从t1时刻滑动至t2时刻，计算t1时刻到t2时刻的波形区段的信噪比，当所述信噪比大于第二预设阈值时，将所述波形区段提取为有效波形数据，否则放弃所述波形区段；其中，t2－t1不大于第三预设阈值。
12、进一步地，所述步骤二具体包括以下步骤：
13、利用射线追踪法求出地震弱信号的初至时间，将地震弱信号的初至时间标记在地震波形记录中；
14、在地震弱信号的初至时间的前后位置，标定各台站记录的地震弱信号的到达时间；
15、在地震弱信号的到达时间的前后位置截取时间窗，将该段波形保留，作为特征波形。
16、进一步地，所述特征波形库内的所述特征波形的数目大于200个。
17、进一步地，所述步骤三具体包括以下步骤：
18、输入待处理的可能含有地震弱信号的有效波形数据；
19、计算所述有效波形数据与各特征波形的互相关系数；
20、如果两个波形互相关后，满足互相关系数大于第一预设阈值，则认为所述有效波形数据存在地震弱信号。
21、进一步地，在步骤一之前，还包括：
22、对原始波形数据进行预处理；
23、进一步地，所述预处理方式包括：增采样、降采样、去均值、去趋势、去仪器响应以及滤波。
24、(三)有益效果
25、本专利技术的上述技术方案具有如下优点：
26、通过本专利技术提供的利用模板波形匹配获得地震弱信号的方法，可以从海量的地震波形记录中提取出地震弱信号。
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1.一种利用模板波形匹配获得地震弱信号的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用模板波形匹配获得地震弱信号的方法，其特征在于，所述步骤一具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的利用模板波形匹配获得地震弱信号的方法，其特征在于，所述步骤二具体包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的利用模板波形匹配获得地震弱信号的方法，其特征在于，所述特征波形库内的所述特征波形的数目大于200个。
5.根据权利要求1所述的利用模板波形匹配获得地震弱信号的方法，其特征在于，所述步骤三具体包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的利用模板波形匹配获得地震弱信号的方法，其特征在于，在步骤一之前，还包括：
7.根据权利要求6所述的利用模板波形匹配获得地震弱信号的方法，其特征在于，所述预处理方式包括：增采样、降采样、去均值、去趋势、去仪器响应以及滤波。
【技术特征摘要】
1.一种利用模板波形匹配获得地震弱信号的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用模板波形匹配获得地震弱信号的方法，其特征在于，所述步骤一具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的利用模板波形匹配获得地震弱信号的方法，其特征在于，所述步骤二具体包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的利用模板波形匹配获得地震弱信号的方法，其特征在于，所述特征波形库内的所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：章浩东，高菲，刘今，张欢，苏杭，陈国才，李遥，王凯，王庸，董晓鹏，范江玮，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司系统工程研究院，
类型：发明
国别省市：
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