Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

09.06 Обратные задачи сейсмоакустики

 

Афанасьева А.А., Луковенкова О.О., Марапулец Ю.В., Тристанов А.Б. «Применение методов разреженной аппроксимации для частотно-временного анализа геоакустических сигналов» Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014)

В ходе исследований высокочастотной геоакустической эмиссии на Камчатке выявлена связь между активизацией деформационных процессов и аномалиями в геоакустических сигналах, наиболее ярко проявляющаяся на заключительной стадии подготовки землетрясений. Установлено, что геоакустические аномалии состоят из серии релаксационных колебаний (импульсов) с ударным возбуждением, амплитудой 0.1–1 Па, длительностью, не превышающей 200 мс, частотным заполнением в единицы и первые десятки килогерц. Фронт и начало спада импульса, обычно длительностью до 25 мс и отношением сигнал/шум до 30 раз, позволяют, с применением векторно-фазовых методов, определить направление на источник, а частоты заполнения содержат информацию о его размерах и динамике. Поэтому частотно-временной анализ геоакустических сигналов очень важен для исследования источников эмиссии и, в конечном итоге, понимания природы возникновения аномалий перед землетрясениями. Но, несмотря на разнообразие существующих частотно-временных методов эффективно задача такого анализа импульсных геоакустических сигналов до настоящего времени не решена. Предлагается новый подход к частотно-временному анализу геоакустических сигналов, основанный на методах разреженной аппроксимации. Излагаются результаты применения разреженной аппроксимации с использованием словарей, построенных на функциях Габора и Берлаге. Для реализации разреженной аппроксимации используется алгоритм согласованного преследования, осуществляющий итеративный поиск элементов словаря с минимизацией на каждом шаге ошибки аппроксимации. Установлено, что использование методов разреженной аппроксимации при анализе геоакустических импульсов позволяет выявлять внутреннюю структуру сигналов, обусловленную особенностями источников их генерации.

Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014) | Рубрика: 09.06