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seismosignal軟件

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首頁:https://seismosoft.com

軟件優勢:

1、基線校正

在SeismoSignal中實施的基線校正包括(i)通過回歸分析(最小二乘擬合方法)確定最適合時間-加速度值對的多項式曲線,然后(ii)從實際加速度中減去使用回歸導出的方程得到它們對應的對應物。以這種方式,從輸入運動中去除通常在未校正加速度記錄的雙時間積分獲得的位移時間歷史中明顯可見的虛假基線趨勢。

可以使用高達3度的多項式,有效地意味著常數(y=a0),線性(y=a0+a1*x),二次(y=a0+a1*x+a2*x^2)和立方(y=a0+a1*x+a2*x^2+a3*x^3)可以使用基線校正。用戶能夠決定是否執行此操作(默認情況下不執行),并且還可以選擇采用哪種多項式(默認為“線性”)。對于他/她的信息,多項式系數的值被指示給用戶。seismosignal官方網站關于基線校正的更多信息和討論可以在Boore[2001]等人的工作中找到。

2、頻率過濾

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另一方面,過濾用于從給定信號中去除不需要的頻率分量;(i)低通濾波抑制高于用戶定義的截止頻率(Freq1)的頻率,(ii)高通濾波允許高于截止頻率(Freq1)的頻率通過,(iii)帶通濾波允許給定頻率范圍(Freq1至Freq2)帶寬內的信號通過,以及(iv)帶阻濾波抑制給定頻率范圍內的信號(Freq1至Freq2)-請注意,Freq2不能高于記錄時間的1/2-步頻。

為了創建上述四種濾波配置中的任何一種,SeismoSignal提供三種經典的無限脈沖響應(IIR)濾波器類型:Butterworth,Chebyshev和Bessel濾波器。數字IIR濾波器在其FIR對應物上的選擇是由于前者通常可以實現一組給定的濾波特性(例如平滑度,seismosignal軟件官網(https://seismosoft.com)滾降陡度等),其濾波器階數比相應的FIR濾波器低得多。,從而最小化計算要求。顯然,這些數字IIR濾波器最初是以模擬形式設計的,然后通過雙線性變換轉換為數字版本,以克服目前不可能直接設計數字IIR濾波器(請參考現有文獻,例如Stearns&David[1996年]和Lynn&Fuerst[1998]關于該主題的進一步信息和討論)。還應注意,seismosignal軟件官網SeismoSignal中的濾波是在時域中進行的,并且上述采用的濾波器是因果類型或非因果類型。通過在時域中向前運行濾波器來執行因果濾波,同時通過在時域中向前和向后運行因果濾波器來執行非因果濾波,目的在于消除由于前向濾波過程引起的相位失真。有關因果和非因果過濾的更多信息,用戶可參考Boore和Akkar[2003]。可以在“程序設置”菜單中選擇使用因果或非因果過濾器。

對于大多數應用,建議用戶使用巴特沃斯濾波器類型,其在通帶中具有最大平坦響應(即實際上沒有偏離單位),盡管以較小的滾降陡度為代價(相比之下)到相同順序的Chebyshev濾波器)。然而,后者可以通過使用更高階濾波器而容易地克服,可以通過用戶驅動的敏感研究容易地確定其足夠的值(可以使用高達8階的多項式)。關于切比雪夫濾波器,重要的是要注意其在SeismoSignal中的實現是指通帶波紋模式,其具有比阻帶波紋版本更快的滾降,顯然是以通帶中的更大偏離為代價。通帶紋波值可以由用戶定義。與其Butterworth和Chebyshev對應物相比,貝塞爾濾波器具有所有頻率最慢的頻率滾降,并且需要最高階以滿足衰減規范。另外,在它們的數字形式中,它們傾向于在濾波信號中引入頻率延遲。因此,必須謹慎使用。

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