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在地震勘探领域,随机噪声一直是影响地震信号信噪比的主要因素之一,如何从被干扰的地震信号中有效去除随机噪声并保护有用信号具有重要的意义.针对经典小波变换在计算效率方面的缺陷,本文推荐应用提升算法实现第二代小波变换的构建,分析和对比了提升算法(Lifting Scheme)下不同小波变换方法的特性,选取更加符合小波域去噪原理的CDF 9/7双正交小波变换作为基本算法,同时应用了简单、有效的百分位数(Percentiles)软阈值进行信噪分离.通过理论模型处理,本方法可以在去噪能力和保护有用信号之间找到很好的平衡点.实际剖面的处理效果表明,此方法不仅能有效的滤除随机噪声,而且很好地保护有用信号,提高地震数据分析的精确性. 相似文献
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光滑处理使得单界面成为非均匀薄层,界面反射转变为层反射.为了探讨光滑处理的影响,以平面波作为入射波场,首先利用过渡层反射系数推导了反射信号的理论公式,然后就非均匀薄层下反射系数的计算问题,给出了具体的实现算法,并通过与经典Epstein过渡层反射系数解析结果的对比说明了算法的精度.最后在单界面及其被光滑后界面的对比分析中,得出了几点重要结论：随着光滑次数的增加,反射信号的到时基本保持不变,而反射信号的主频与能量呈减少趋势,其中信号能量在低光滑次数的衰减速率明显大于高光滑次数. 相似文献
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依据在找矿过程中采集的大量野外实测数据，基于VC++开发平台进行地电断面图模拟显示，并对其进行网格剖分、地电断面剖分三角单元数值自动获取和交互式修改三角单元电性参数的二维人机联作正反演系统的设计实现.利用该系统对河北某地发现的大型锌矿的部分野外实测资料作了处理和人机联作反演，并与钻井资料进行了对比.而且进一步设计实现了在三维空间上的联作反演，以进行更精确的矿体定位及矿体储量预测.系统的主要特点是以可视化的方式实现了在计算机屏幕上显示并修改地电断面和计算结果的功能,界面友好、操作方便、易于使用. 相似文献
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稀疏化方法由于能够实现地震信号的高精度分解,已经成为重要的地震信号处理技术.目前地震信号稀疏分解常采用的方法是匹配追踪算法(Matching Pursuit,MP),但所得结果不够稀疏.针对此局限,提出了一种基于重复加权提升搜索算法(Repeated Weighted Boostmg Search,RWBS)的快速分解方法.首先,根据地震信号的频谱图缩小频率搜索范围;然后,将搜索算法RWBS与正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)方法相结合,就得到一种快速的稀疏分解方法,将本文的方法应用到人工合成和实际的地震数据处理中,并与MP和OMP追踪算法作比较,说明采用本文方法进行地震信号分解在稀疏度和分解速度方面都有提高,仿真实验结果表明,与MP和OMP分解算法相比,在满足相同的分解精度条件下,RWBS算法不仅大大提高了分解的稀疏度,而且提高分解速度.与OMP算法相比较.基于RWBS的新方法分解所需的时间减少了约87%;与MP算法相比较,新方法分解所需的时间减少约50%. 相似文献
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《地球物理学进展》2016,(5)
由于微地震信号能量微弱、信噪比低,需要对采集到的微地震数据进行去噪处理,从而提高微地震记录的信噪比,提高震源定位的精度.目前存在许多基于模型的先进滤波方法,如基于机理模型的卡尔曼滤波已经成功应用在微地震信号去噪中.为了建立微地震信号的数学模型,改善卡尔曼滤波效果,本文通过数据辨识方法,对微地震信号建立了ARMA模型,并进一步转化为适用于卡尔曼滤波算法的状态空间模型.在此基础上研究了卡尔曼滤波方法,设计了适用于微地震去噪的卡尔曼滤波实现算法.理论模型和实际微地震监测数据处理结果表明,基于辨识模型的卡尔曼滤波算法能够有效抑制微地震信号中的随机噪声,显著提高微地震监测信号的信噪比,从而验证了该辨识模型的准确性和滤波算法的可行性. 相似文献
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讨论非平稳、非线性局域波信号分解方法的物理意义和自适应性，数值实现三种局域波分解算法，研究局域波分解在地震信号时频分析中的应用方法和实践.通过Hilbert变换得到地震信号时频分布特征，与Fourier变换谱物理意义不同.采用一定的计算策略，改善瞬时频率计算精度，突出瞬时频率属性的物理意义；将局域波分解同Wigner分布结合，计算地震信号基于局域波分解的Wigner分布，抑制交叉项.模型和实际地震数据试算结果表明实现算法的正确性和有效性.研究表明：在地震信号时频分析中采用局域波分解求Hilbert谱具有自适应性，时域和频域的分辨率也较高；而基于局域波分解的地震信号Wigner分布，保留Wigner分布优良特性，抑制交叉项方法简单易实现；局域波分解方法适合处理地震信号，值得进一步研究和推广. 相似文献
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本文基于信号指纹技术,通过研究短时（<10 min）地磁异常数据识别算法,完成了对地磁干扰信号类型的识别。本文所用信号指纹技术结合了短时傅里叶变换、小波变换、信号二值化、文本相似性哈希等多种数据和文本处理方法,将一定时间内的波形数据转换为一个32位的整型数字,极大地压缩了信号的特征信息,因此在很大程度上减少了后续查找与分类过程中所需处理的数据。利用该算法对河北红山地磁台2016年5月1—3日两套GM4磁通门磁力仪的原始秒数据的计算结果表明,本文算法可以快速准确地识别干扰信号类型,为实现地磁相对观测数据中异常信号的自动提取提供技术支撑。 相似文献
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经验模态分解算法(EMD)是一种基于有效波和噪声尺度差异进行波场分离的随机噪声压制方法,但由于实际地震数据波场复杂,导致模态混叠较严重,仅凭该方法进行去噪很难达到理想效果.本文基于EMD算法对信号多尺度的分解特性,结合Hausdorff维数约束条件,提出一种用于地震随机噪声衰减的新方法.首先对地震数据进行EMD自适应分解,得到一系列具有不同尺度的、分形自相似性的固有模态分量(IMF);在此基础上,基于有效信号和随机噪声的Hausdorff维数差异,识别混有随机噪声的IMF分量,对该分量进行相关的阈值滤波处理,从而实现有效信号和随机噪声的有效分离.文中从仿真信号试验出发,到模型地震数据和实际地震数据的测试处理,同时与传统的EMD处理结果相对比.结果表明,本文方法对地震随机噪声的衰减有更佳的压制效果. 相似文献
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Hilbert-Huang变换(HHT)是近年出现的一种自适应的非平稳、非线性信号处理方法,该方法迄今已在许多非线性、非平稳信号处理的研究领域得到了很好的应用.本文简要介绍了Hilbert-Huang变换的基本实现原理与算法基础,通过仿真信号验证了该方法的有效性,并以实际数据为例,探讨了它在极低频(ELF)信号处理及噪声压制方面的应用.利用Hilbert-Huang变换对ELF信号进行频率域滤波,可以对噪声进行有效压制,从而提取已知频率的电磁信号,极大地提高信号质量. 相似文献
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拟通过MATLAB软件对地磁信号因其受到外界高频干扰的影响,进行降噪处理。通过小波分析和数学形态学融合算法所设计的滤波器,同时将该算法所设计的滤波器与小波分析算法所设计的滤波器两者之间进行对比分析,并且计算出降噪后的地磁信号相对于未受干扰记录到的原始地磁正常信号的均方误差值,同时对降噪信号滤波结果相对与未受干扰记录到的原始地磁正常信号对比分析,分别求其信噪比的大小,综合考虑两种不同算法的滤波器对地磁含噪信号处理的优势和劣势。通过仿真测试后,进而得出小波分析与数学形态学融合算法所设计的滤波器能最大化的还原地磁记录到的真实信号。通过该算法的新研究,可以对地磁相对观测数据批量直接处理提供新思路,同时也能提高地磁相对观测数据的内在质量。 相似文献
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目前地震波在地质构造探测和结构损伤检测中具有广泛的应用。文中将EMD和EEMD算法建立的最优降噪模型应用于地震信号去噪中。首先通过低通滤波和带通滤波算法对比分析降噪效果。然后通过对光滑性系数α取不同的值比较信号的光滑性。并利用模拟信号添加高斯白噪声干扰，在同时考虑将信号光滑性和相似性的情况下用最优降噪光滑模型对数据进行处理，最后用实际地震波验证模型在地震波数据处理中应用的可行性。结果表明，EMD和EEMD最优降噪光滑模型都能对地震波进行降噪和光滑性处理，带通滤波与EEMD算法建立的最优降噪光滑模型效果较好。在实际应用中具有更好的效果。 相似文献
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计算机断层扫描成像(CT)技术具有成像速度快分辨率高的优点,广泛应用于医学临床诊断中.然而,提高剂量辐射会引发人体组织器官受损,降低剂量又会造成成像质量严重下降.为解决上述矛盾,在确保成像质量满足临床诊断需求的条件下,研究如何最大程度地降低X射线辐射对人体造成的伤害,己成为低剂量CT成像技术的研究热点.近年来,在人工智... 相似文献
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大地电磁信号具有非线性、非平稳、非最小相位特征,不符合以Fourier变换为基础的传统功率谱估计的基本要求. Hilbert-Huang变换是近年发展起来的处理非线性、非平稳信号的完全局部时频分析方法. 本文在简要介绍Hilbert-Huang变换基本原理与算法基础上,以实际数据分析为例,探讨了它在大地电磁信号处理及噪声压制中的应用. 提出利用Hilbert时-频能量谱对大地电磁信号进行时段筛选,以提高信号品质,增强数据处理的质量和资料的可解释性. 利用经验模态分解方法及其多尺度滤波特征,可以有效地分析MT信号中的噪声分布特征,并进行干扰压制. 相似文献
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GIS as a Tool for Seismological Data Processing 总被引：2，自引：0，他引：2
G. Leonard Z. Somer Y. Bartal Y. Ben Horin M. Villagran M. Joswig 《Pure and Applied Geophysics》2002,159(5):945-967
—?A computerized application of an integrated seismological GIS model is presented. An object oriented approach of the GIS topology is introduced and the special functions and features of this system are described. A network topology was selected to simulate the network characteristics of seismological data management and analysis. Each seismological entity is considered as a graphical data object, which is associated to other objects by predefined relationships. The graphical user interface introduced by GIS enables to handle seismological software routines and data in a more intuitive way. Examples of interactive processing of seismic waveforms for detecting, locating and characterizing seismic events using GIS visualization capabilities are presented. The benefits of this system during a passive seismic survey in the framework of the CTBT are highlighted. 相似文献
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为方便台站工作人员快速准确分析定点形变观测数据的时频响应特征,利用MATLAB软件研发了基于小波分析和同步挤压时频变换的交互式数据处理与成图软件包。该软件包遵循模块化设计原则,利用导入模块读取从中国地震前兆台网数据处理系统下载的原始数据,利用预处理模块对缺失数据进行插值补全,利用小波分解与重构模块从原始数据中提取待分析的目标信号分量,利用同步挤压时频分析模块对提取目标进行高精度时频分析,并在各模块关键节点中增加绘图功能,全部处理过程采用绘图-参数输入-绘图交互的方式进行,参数灵活可调,且每步计算结果直观清晰。应用该软件包对2020年1月至2021年6月西昌小庙台DSQ型水管仪和SS-Y型伸缩仪整时值采样数据进行固体潮时频计算,并与理论固体潮时频结果进行对比,结合时频辅助分析方法,从时频谱角度初步评价了2套仪器观测资料的质量情况,为台站日常数据跟踪分析提供了参考。 相似文献
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Chih-Sung ChenYih Jeng 《Journal of Applied Geophysics》2011,75(1):113-123
An alternative data processing procedure is proposed in this paper for the purpose of enhancing the signal/noise (S/N) ratio of ground penetrating radar (GPR) data. The processing methodology is achieved by performing the logarithmic transform in conjunction with the ensemble empirical mode decomposition (EEMD), a new nonlinear data analysis method in signal processing. The synthetic model study and field example indicate that the logarithmic transform is effective in alleviating the attenuation problem. Additionally, the spectrogram obtained from Hilbert-Huang transform (HHT) shows that the decomposition sensitivity of the EEMD method is greatly improved with the aid of the logarithmic transform. This new method allows us to extract the signal components from noisy GPR data efficiently. The success of this study suggests a possible nonlinear analysis application in future GPR investigation, particularly in the filter design and gain correction. 相似文献