基于VMD的非平稳地震动信号模拟

摘要

本文实现了一种基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)并向设计谱拟合的方法来生成人工地震动样本,其非平稳特征与给定的自然地震动记录相似,并满足设计谱要求。在该方法中,首先用变分模态分解方法对信号分解以获得不同频带子信号的瞬时振幅和瞬时相位。假定瞬时相位是某个随机过程的样本,通过建立这个随机过程的随机模型,生成相应的随机过程的瞬时相位。而瞬时振幅经迭代修正后向规范反应谱拟合。合成实例表明,所提出的方法生成的模拟样本能够保持原始自然地震动的一般时变特征,并且能良好地与设计谱兼容。