强震记录是蕴藏着丰富地震动与结构反应信息的一类信号，是地震工程和工程抗震设计研究中的基础资料。为了获取强震记录中的重要信息和信息的特征，传统上一直沿用傅立叶变换方法。近20年来随着信息技术的发展，各种信号处理技术应运而生，并得到了蓬勃发展。这些技术主要有：小波变换(WAVELET TRANSFORM)、希尔伯特—黄变换(HILBERT—HUANG TRANSFORM，简称HHT)等等。本文拟对这三种信号处理方法，研究其特点，搞清其物理本质，探求其在强震记录处理和分析中应用的前景，以及对地震作用研究可能产生的影响。 本文主要工作简述如下： 1．系统阐述三种变换的理论体系及在信号处理中的物理意义。 从物理意义上分别阐述傅立叶变换、小波变换、希尔伯特—黄变换内容，及其建立的基础，具有的基本特性。通过对变频信号的分析，初步得出三者在表现内容上的差别。同时分析其各自优点与不足。 2．通过算例分析阐明各种变换应用范围及相互之间联系。 从应用的角度列表给出三种变换各自适用的领域以及差别。同时针对地震动信号处理中需要的滤波内容进行了分析，给出小波滤波方面的示例及发展方向，指出HHT在这方面应用的不合理性；同时对变换之间基本量瞬时频率及傅立叶频率联系，给出在地震动数据方面定性分析；在运动方程解析解法方面的初步探讨；对比论述地震工程中三者应用的前景。 3．通过对集集强震记录统计分析，讨论希尔伯特—黄等变换。 针对台湾集集地震记录选用台湾场地标准的B类、C类、D类、E类场地，根据震中距远近采用希尔伯特—黄变换程序作分析，并和傅立叶变换作能量密度谱的比较，同时作希尔伯特—黄变换瞬时能量谱、时频谱的比较。得出希尔伯特—黄变换在地震数据分析中有优势的地方，讨论震中距、场地对地震动信号的影响，以肯定希尔伯特—黄变换在处理非稳态信号方面的变革的意义，同时指出其在处理地震动数据方面需要改进的工作。同时针对分析中产生的不同于傅立叶变换之处，进行分析。充分利用集集地震资料，对不同场地，不同震中距处的地震动特性进行分析和比较，研究其HHT特性。 通过分析我们发现： ● 持时的变化对地震动傅立叶频谱的影响较小。 ● 傅立叶分析与HHT分析在场地与近远场方面变化趋势基本相似，特别能量密度谱几乎相同。 ● 傅立叶频谱在表现地震动信息方面远远不如HHT，HHT不足之处在于理论的完善性和标准程序的确定。 ● 场地条件中，HHT的边际谱和能量密度谱能基本表现出与傅立叶 相同的发展趋势，不同之处是卓越频率的差别。能量密度方面两者 联系更强，趋势更加明显。表现场地对地震动削弱特性方面HHT 能量密度谱体现了较好的变化趋势，且瞬时能量变化显示了地震动 随场地变软主震段持时变长的信息。C类、D类场地频率集中在 巧Hz以下。弱震段，硬场地高频成分较多且表现不规律，E类软 弱场地集中在SHZ以下。相同场地，整个震段上，同纪录的竖向 震动高频部分是高于水平向的。.针对震中距的影响，主要分析了C类、D类场地。发现瞬时能量 谱主震段持时随震中距增大呈相对增大趋势，由线性加速度法得到 的反应谱与傅立叶频谱卓越频率并不能对应。D类场地近场，瞬时 能量谱表现为较多的峰值，当远场时，图形将变平滑。