A Study on Construction of ELF Band Electromagnetic Field Measuring System and Application to Tectonic Activity Detection

ELF波段电磁场测量系统构建及其在构造活动探测中的应用研究

基本信息

批准号：
17206042
负责人：
TAKUMI Ichi
金额：
$ 28.79万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

(1) Construction of phased array network to observe EM radiation: We increased the number of observation sites. We implemented digital filter to narrow down observing frequency band. We achieved accurate timestamp of data by GPS.(2) Development of the high-sensitive magnetic field sensor and high-gain filtering amplifier: We reduced size and weight of the sensor, and set it in the weather-resistant case for easy setting and stability.(3) Development of phase sensitive detector with GPS synchronization and data logging device: We developed the timing synchronous circuit using GPS. We achieve data logging system based on real-time Linux.(4) Development of detection system for electromagnetic radiation from crust by statistical model and acoustic signature: We proposed automatically detection method monitoring on liner prediction errors. We got knowledge that indicates the existence of earthquake-precursor from detected anomalous radiations around occurrence of west-off Fukuoka earthquake.(5) Source Estimation of anomaly electromagnetic radiation and deliberation of probability model: We confirmed the observed data are classified with map position by GTM when using cepstrum coefficients as feature parameter.(6) Deliberation of filtering method and deliberation of anomalous radiation detection method: We proposed background noise reduction methods by TPE using absolute errors, ICA and NMF. Each method removes global background noise well.(7) Signal analysis by neural network: We made neural net using wavelet-transformed observed data as reference. We confirmed our neural net could detect anomalous signal.(8) Analysis of electromagnetic field: We found out anomalous electromagnetic radiation can be detected automatically by monitoring the variance of magnetic field azimuth.

（1）构建相控阵网络观测电磁辐射：增加观测点位。我们采用数字滤波器来缩小观察频段。我们通过GPS实现了数据的精确时间戳。(2)高灵敏度磁场传感器和高增益滤波放大器的开发：我们减小了传感器的尺寸和重量，并将其设置在耐候外壳中，以便于设置和使用。 (3)带GPS同步和数据记录装置的相敏探测器的开发：开发了利用GPS的授时同步电路。实现了基于实时Linux的数据记录系统。(4)基于统计模型和声学特征的地壳电磁辐射检测系统的开发：提出了线性预测误差自动监测的检测方法。我们从福冈西侧地震发生前后探测到的异常辐射中获得了表明地震前兆存在的知识。 (5)异常电磁辐射源估计和概率模型的推导：我们确认了观测数据与地图位置的分类：使用倒谱系数作为特征参数时的GTM。（6）滤波方法的思考和异常辐射检测方法的思考：我们提出了使用绝对误差的TPE、ICA来降低背景噪声的方法和NMF。每种方法都很好地去除了全局背景噪声。(7)神经网络信号分析：我们利用小波变换的观测数据作为参考制作了神经网络。我们证实我们的神经网络可以检测到异常信号。（8）电磁场分析：我们发现通过监测磁场方位角的变化可以自动检测到异常电磁辐射。

项目成果

期刊论文数量（239）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Stationary Signal Estimation Using a Tensor Product that Minimizes Absolute Error (in Japanese)

使用最小化绝对误差的张量积进行平稳信号估计（日语）

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Technical Report of IEICE vol. 105, no. 676
影响因子：
0
作者：
Liu Y.;Matsuhisa H.;Utsuno H.;前田隆太郎;K. Iwai;戸田英樹,小早川達,山田博,山海嘉之;森敬一朗;Akitoshi Itai
通讯作者：
Akitoshi Itai

極超長波ウエーブレット解析による地震前兆電磁波の検出

利用超长波小波分析检测地震前兆电磁波