基于短时分数阶傅里叶变换的地震信号时频分解方法

摘要

本发明公开了一种基于短时分数阶傅里叶变换的地震信号时频分解方法，选用高斯窗函数，通过自适应调整窗口的宽度，获得较高的频率分辨率，同时利用分数阶核函数角度旋转的特点，在最优旋转角时得到地震信号的最佳能量聚集，消除交叉项,对频率的分辨率越高，定位越精确，则更有利于识别特定的地质结构，所以该方法解决了现有的地震信号时频分解方法的不足。本发明的积极效果是：克服了传统算法如短时傅里叶和魏格纳威利分布等的缺点，对地震信号频谱分析有重大意义。

主权项

一种基于短时分数阶傅里叶变换的地震信号时频分解方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）获取一维地震信号；（2）选择高斯窗函数；（3）选择一个初始α值来固定变换核，进行短时分数阶傅里叶变换；（4）调整α值，生成新的变换核,进行下一次短时分数阶傅里叶变换,直至完成nα次分解；（5）对nα次分解结果做主成分分析，得到N个时频分解谱；（6）将N个时频分解谱作为最终的时频分解结果，得到大小为N*nt*nf的三维数据体。