使用软件定义的无线电探测地震波

Question

我了解物理和海浪,但我是一个完全新手在这个话题。我想知道这是典型的s波的频率范围,p波和表面波。

我的想法是使用软件定义的无线电检测任何地震事件,但我不确定如果任何外围设备可以检测这些正常的波。例如,一个HackRF外围1 MHz到6 GHz之间工作。据我所知,较低的频率低于3兆赫旅行有效地面波。因为我想知道我可以检测任何通过介质频率(0.3 - 3兆赫)。例如,HackRF检测1 MHz至6 GHz频率操作,所以它可以发现一些东西,但我不知道“寻找”。

MF过高,是否有任何机会通过谐波检测什么?

Answer 1

我希望我理解你的问题,我认为有一些困惑关于频率范围和wave-types。

地震波加速度的物质转移动能从震源(如地震、爆炸或环境噪声)热量。

类似于声波的振动表面的如乐器组的空气运动和压缩空气的分子转移浪潮,最终达到e。g耳膜。然而,增加的复杂性,在固体物质一些额外的弹性,当你注意到。波可以进步不仅是压力波(P)也在边界剪切波(S)和特殊的表面波可以形成,通常的高振幅。地震波的发展取决于地球的弹性性质。

很大一部分的术语用于地震波类似于我们如何描述电磁波。如频率、阻尼和共振有关地震波。然而,范围非常不同,电磁波,声波表现不同。地球是一个有效的过滤,甚至瞬态能量,包含高频,仅限于低频率,通过大地进步。地面波传播,从无线电信号知道,不同于地震面波的特性。

一个有趣的巧合是,波长可以在相同的大小,但这是因为无线电波进步比地壳地震波快约100.000倍。

图,由教授查尔斯·j·亚扪人显示了频率和幅值的范围。源在这里。振幅和周期有一个大范围,这就是为什么可以使用前缀为毫或微和对数刻度用于振幅。

在浅活跃反射地震调查,我们有时可以使用也许200赫兹的频率,但在穿透深度的范围很小。为当地非常事件,如矿山和基础设施500 - 1000赫兹频率范围可能被使用。

大部分精力用于远震P波与S波在几个赫兹的范围也许10-20Hz。

表面波有有趣的属性,速度取决于频率因为低频内容受到更深的弹性性能的高频内容更受浅层地质特征的影响。这是用于岩石圈断层,而良好的垂直分辨率。的频率范围是0.005赫兹和0.5赫兹。这是你可以的频率看到在地震所引起的地面运动,如果你在考虑共振。

正常模式通常在0.3 - 1 mhz。(m,如毫,而不是m,如大型)。这是一个台球倍频率低于一些无线电频段。

另一件要记住在软件定义的无线电环境中,是没有载波地震。当地震学家讨论的频率,我们指的是能量的一个信号。我们正在考虑复杂的波,而不是连续的信号。

如果你有兴趣与地震探测和改进算法的地震波信号处理,我建议你去看一看Obspy包,还有一些不错的例子和教程,可以让你开始。也有一些项目,人们构建开放式体系结构地震检波器,例如覆盆子摇。不到100美元左右您可以构建一个地震仪和开始监视当地地震活动。由转让地面加速度检波器接收大部分工作线圈的感应电流。

很可能的灵感来自其他领域的信号处理,如软件定义的无线电可以提高地震技术在未来。它总是伟大的灵感来自其他领域的研究。