基于慢度估计的次声台阵信号自动检测算法及应用

陈虎虎，王同东，沈旭峰



基于慢度估计的次声台阵信号自动检测算法及应用

陈虎虎，王同东，沈旭峰

(西北核技术研究所，陕西西安 710024)

针对次声监测研究领域广泛使用的短时间与长时间信号功率比检测方法性能不能满足要求，渐进多通道互相关检测算法虚警率较高的缺点，利用信号的时、频、波数域特性和次声台阵各子台信号的互相关性特性，提出了一种基于次声台阵信号慢度估计的自动检测算法。次声信号慢度估计结果的合理性、一致性是该检测算法的依据。考虑到该检测算法计算量较大，在具体应用中加入其他计算量较小的传统算法，进行逐次检测，最后应用的慢度估计方法既是一种检测方法，也是对其他检测算法结果的最终审核，一方面可以降低单项检测方法对检测参数的敏感性，另一方面也可提高检测的正确率(虚警率和漏警率同时降低)。该复合检测算法应用于某实验次声台站信号的检测(信噪比大于1.1)，结果虚警率为4.0%，漏警率为5.0%，表明了该方法的优良性能。从检测应用处理结果还可以推测，结合一个区域现有密集的地震台站数据和2~3个次声台阵的数据，可以方便地识别、监控爆破方式日益复杂的人工爆破事件和真正的地震(余震)事件，为地震灾害减灾防灾、采矿监控等多领域服务，具有重大推广价值。

慢度估计；渐进多通道互相关；信号检测

0 引言

次声监测是全面禁核试条约的四种基本监测手段之一(其它三种为地震、水声、核素技术)，其关注的次声信号为大气层核试验、陨石爆炸、火箭发射、飞行器爆炸、采矿爆破等次声信号[1-3]。……