利用 Sanford 地下研究设施的地震地下阵列进行维纳滤波
广义相对论与量子宇宙学
2015-06-19 v3 天体物理仪器与方法
地球物理
摘要
在南达科他州前 Homestake 矿的 Sanford 地下研究设施部署了一个地震阵列，以研究地下地震环境。这包括探索在地下建造第三代引力波探测器的优势。这些探测器的一个主要噪声源是牛顿噪声，它由局部引力场的波动引起。人们希望，结合低噪声地震环境和使用探测器附近地震仪进行的相干噪声减法，可以将牛顿噪声抑制到未来引力波探测器预计的噪声基底以下。在本文中，我们利用维纳滤波技术在 0.05--1 Hz 频段内减去地震阵列中的相干噪声。这在大部分频段内实现了超过一个数量级的噪声抵消。我们展示了这种减法如何使提议的未来低频引力波探测器受益。分析了维纳滤波器系数在一天过程中的变化，包括局部活动如何影响滤波器。我们还研究了系数在一个月过程中的变化，展示了滤波器随时间的稳定性。此外，还探讨了改变滤波器阶数对减法性能的影响。结果表明，优化滤波器阶数可以显著改善地震噪声的减法，这为未来引力波探测器解决牛顿噪声问题带来了希望。
引用
@article{arxiv.1403.7756,
title = {Wiener filtering with a seismic underground array at the Sanford Underground Research Facility},
author = {Michael Coughlin and Jan Harms and Nelson Christensen and Vladimir Dergachev and Riccardo DeSalvo and Shivaraj Kandhasamy and Vuk Mandic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.7756},
year = {2015}
}