如何用极化率判断三分量地震波的XY轴的极化方式以及matlab代码

1. 极化率判断三分量地震波的XY轴的极化方式：

三分量地震波的极化方式可以通过计算三个方向的极化率来确定。极化率是指在某一方向上的振幅相对于另一方向上的振幅的比值。具体来说，如果一个地震波在X轴方向上振动的振幅比在Y轴方向上的振动的振幅大，则该地震波在X轴方向上是线偏振的；如果一个地震波在X轴和Y轴方向上的振幅相等，则该地震波在XY平面内是圆偏振的；如果一个地震波在X轴和Y轴方向上的振幅相等，且在Z轴方向上的振幅为零，则该地震波在XY平面内是线偏振的。

2. Matlab代码：

假设三分量地震波分别为X、Y、Z，采样率为Fs，采样点数为N。

（1）计算X、Y、Z三分量地震波的功率谱密度：

[Pxx,f] = pwelch(X,[],[],[],Fs);
[Pyy,f] = pwelch(Y,[],[],[],Fs);
[Pzz,f] = pwelch(Z,[],[],[],Fs);

（2）计算X、Y、Z三分量地震波在X轴方向上的功率谱密度：

[Pxx_x,f] = pwelch(X,[],[],[],Fs);
[Pyy_x,f] = pwelch(Y,[],[],[],Fs);
[Pzz_x,f] = pwelch(Z,[],[],[],Fs);

（3）计算X、Y、Z三分量地震波在Y轴方向上的功率谱密度：

[Pxx_y,f] = pwelch(X,[],[],[],Fs);
[Pyy_y,f] = pwelch(Y,[],[],[],Fs);
[Pzz_y,f] = pwelch(Z,[],[],[],Fs);

（4）计算X、Y、Z三分量地震波在Z轴方向上的功率谱密度：

[Pxx_z,f] = pwelch(X,[],[],[],Fs);
[Pyy_z,f] = pwelch(Y,[],[],[],Fs);
[Pzz_z,f] = pwelch(Z,[],[],[],Fs);

（5）计算X、Y、Z三分量地震波在XY平面内的功率谱密度：

[Pxx_xy,f] = pwelch(X+Y,[],[],[],Fs);
[Pyy_xy,f] = pwelch(X-Y,[],[],[],Fs);
[Pzz_xy,f] = pwelch(Z,[],[],[],Fs);

（6）计算X、Y、Z三分量地震波在X轴方向上的极化率：

PR_x = Pxx_x./(Pyy_x+Pzz_x);

（7）计算X、Y、Z三分量地震波在Y轴方向上的极化率：

PR_y = Pyy_y./(Pxx_y+Pzz_y);

（8）计算X、Y、Z三分量地震波在Z轴方向上的极化率：

PR_z = Pzz_z./(Pxx_z+Pyy_z);

（9）计算X、Y、Z三分量地震波在XY平面内的极化率：

PR_xy = (Pxx_xy-Pyy_xy)./(Pxx_xy+Pyy_xy);

（10）根据极化率的大小关系判断三分量地震波的极化方式：

if PR_x > PR_y && PR_x > PR_z
disp('X轴方向上是线偏振');
elseif PR_y > PR_x && PR_y > PR_z
disp('Y轴方向上是线偏振');
elseif PR_x == PR_y && PR_x > PR_z
disp('XY平面内是圆偏振');
elseif PR_x == PR_y && PR_x == PR_z && PR_z == 0
disp('XY平面内是线偏振');
else
disp('未知极化方式');
end