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《西北工业大学》 2002年
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人工地震信号去噪方法研究

付燕  
【摘要】: 提高地震信号的分辨率是地震勘探所要解决的一项主要任务,而提高地震信号的信噪比是提高地震信号分辨率的先决条件。要提高地震资料的信噪比,需要去除地震资料中的随机噪声和相干噪声。相干噪声一般在时间上的出现具有规律性,有明显的运动学特征,可以有针对性地加以衰减。随机噪声没有统一的规律,在整张记录上随机出现,比较难以去除。因此如何有效消除随机噪声是人们一直追求的目标。本论文的研究工作主要是围绕如何去除随机噪声,此外对去除线性相干噪声也进行了研究。在研究中结合了小波分析和KL变换等信号处理技术。 论文首先针对地震信号的噪声特点及形成原因,对目前使用的各种去除相干噪声和随机噪声的方法进行简要介绍并分析其优缺点。并对小波变换做了较为详细的介绍。 介绍常规小波域阈值去噪处理方法,并对其进行改进,提出了一种基于二次小波变换的小波域阈值去噪的新方法。该方法有更好的去噪处理效果,且对信号保真度好,基本不会使有效信号发生畸变。将本文提出的基于二次小波变换的小波域阈值去噪方法推广应用于其它工程信号去噪,并讨论其适用范围。 对常规小波域阈值去噪方法进行改进,提出了小波域分时分频相关结合阈值去噪的方法,该方法不仅利用信号和噪声在小波变换下奇异性截然不同的表现特征来去除噪声,还利用地震信号道间相关性进行去噪处理。该方法在进行相关分析时对不同频率分量选择不同宽度的时窗进行相关分析,并且根据地震剖面情况灵活选取进行相关分析的小波系数尺度个数、时窗的宽度、倾角的个数等参数,因此去噪效果好于使用常规小波域阈值去噪方法或相干加强去噪处理方法,并基本不损失有效信号。 使用小波变换模极大值进行信号去噪,该方法与其它方法相比可以在不同尺度上更精细地区分有效信号和噪声,在去除高频噪声的同时,可以尽可能多地保留有效的高频信息。文中对该方法进行探讨,指出其缺陷及今后进一步研究的方向。 对常规KL变换去噪方法进行了改进,提出时空变-倾角扫描叠加KL变换方法,该方法适用于包含倾斜或弯曲同相轴的地震剖面去噪,并能更灵活地处理剖面,能根据剖面上具体地质构造背景在不同时间和空间段上划分不同的处理区域,各区域可包括不同的道数,有不同的起始处理时间和终止时间。最后对实际使用该方法时需要注意的一些问题进行了介绍。提出时空变一倾角KL变换方法,用以去除强能量线性相干噪声。使用该方法相干噪声去除较彻底,且同相轴保持良好。此外,针对具有不同特性的地震剖面,本文给出了联合使用上述方法的有关建议,例如:对具有强能量线形相干噪声和随机噪声的地震剖面,联合使用倾角扫描叠加KL变换和时空变-倾角KL变换方法,首先根据相干噪声方向进行时空变-倾角KL变换,将强相干噪声基本去除干净,然后对处理后剖面应用倾角扫描叠加KL变换进行处理,去除剩余相干噪声及随机噪声。当噪声很 摘要 强时,使用常规KL变换难以取得较好的效果,可使用非线性KL变换提高信噪比,也 可使用本文提出的二次小波变换结合卜卜变换方法对地震信号进行处理,该方法特别适 用于噪声很强的情况,能够有效改善地震剖面去噪处理效果。 在论文的最后,总结了本文所做的工作和成果,指出了研究的不足之处和将来的研 究方向。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:P631.4

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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5 郑庆庆;;利用小波变换极大值来检测信号奇异性[J];遥感信息;2006年01期
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1 陈美年;地震资料随机干扰压制技术研究[D];中国海洋大学;2010年
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3 孟琳;基于曲波变换的海上地震资料噪音压制方法研究[D];中国海洋大学;2011年
4 梁丹丹;基于分频处理的叠前地震资料中面波压制[D];西南交通大学;2011年
5 刘静;地震图像噪声压制在Curvelet域的阈值选取与噪声定位[D];西南交通大学;2011年
6 李刚;基于S变换的地震信号相干噪声压制研究[D];西南交通大学;2011年
7 张赓;基于最优叠加的非常规地震映像法信噪比研究[D];成都理工大学;2011年
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10 周怀来;基于小波变换的地震信号去噪方法研究与应用[D];成都理工大学;2006年
【参考文献】
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【共引文献】
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10 王素华,张伟林;斜拉桥斜索损伤分析中的小波变换研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年03期
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9 黄生;何强;张有为;;一种基于小波变换的声韵分割方法[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
10 王波;王炳锡;王杰锋;;小波变换和希尔伯特变换在语音信号处理中的应用[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
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1 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
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3 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 刘文海;水下被动目标瞬态特征检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
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7 王丽君;基于信号处理的氢燃料发动机优化控制[D];解放军信息工程大学;2010年
8 张伟;基于图像处理的井下煤尘在线检测技术的研究[D];山东大学;2010年
9 张峰;输电线路行波故障测距优化算法研究[D];山东大学;2010年
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1 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
2 张明军;基于小波包最优树的图像融合技术研究[D];山东科技大学;2010年
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4 张庆伟;基于小波变换的阈值图像去噪方法[D];山东科技大学;2010年
5 郑伟光;基于小波变换的信号调制方式识别方法[D];长春理工大学;2010年
6 任泉;基于光纤传感的细纱小张力检测技术研究[D];浙江理工大学;2010年
7 吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年
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【同被引文献】
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1 关涌涛;探地雷达速度谱估计的实验研究[J];安阳师范学院学报;2004年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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1 童思友;南黄海地震资料多次波形成机理及压制技术研究[D];中国海洋大学;2010年
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10 覃光华;人工神经网络技术及其应用[D];四川大学;2003年
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1 郭磊;近海浅层高分辨率多道地震采集与处理方法研究[D];中国海洋大学;2010年
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6 高建英;基于遗传算法设计模糊RBF神经网络控制器[D];大连理工大学;2000年
7 曾珞亚;模糊神经网络的应用与研究[D];广西师范大学;2000年
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9 张健;模糊神经网络模型算法研究与应用[D];大庆石油学院;2002年
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【二级引证文献】
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4 樊计昌;刘明军;赵成彬;海燕;莘海亮;;岫岩陨石坑三维Q值层析成像[J];地球物理学报;2010年10期
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6 武永胜;师学明;张剑;刘梦花;杨杰;;基于小波变换的地震映像法资料去噪研究[J];工程地球物理学报;2008年05期
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1 吴晓;基于声传感器阵列的油气管道内检测器地面标记跟踪技术研究[D];天津大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈赓;弹性波透地通信信号接收关键技术的研究[D];山东科技大学;2010年
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2 韩晓红;混沌时序非线性去噪方法研究及其应用[D];太原理工大学;2012年
3 褚标;小波理论在图像去噪与纹理分析中的应用研究[D];合肥工业大学;2008年
4 李玉峰;小波分析在图像去噪与压缩中的应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
5 王勇;棉花收获机器人视觉系统的研究[D];南京农业大学;2007年
6 魏巍;盲信号处理技术在地震数据处理中的应用研究[D];中国地质大学(北京);2009年
7 蔡超;基于小波和偏微分方程的图像处理方法与应用[D];华中科技大学;2005年
8 毛玉星;小波域图像与视频压缩算法及应用研究[D];重庆大学;2003年
9 唐炜;飞机颤振模态参数识别方法研究[D];西北工业大学;2006年
10 周立俭;多小波构造方法研究及在图像处理中的应用[D];中国海洋大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周怀来;基于小波变换的地震信号去噪方法研究与应用[D];成都理工大学;2006年
2 张珠;低剂量CT投影数据多尺度去噪算法的研究[D];第四军医大学;2009年
3 傅彩霞;小波域图像去噪方法研究及其在磁共振图像中的应用[D];华东师范大学;2006年
4 张宜维;小波去噪算法及小波分解用于KL变换的研究[D];东南大学;2004年
5 李立;多尺度域中信号以及图像去噪方法研究[D];山东大学;2006年
6 李一亮;偏微分方程和小波分析在图像去噪中的应用[D];西安电子科技大学;2007年
7 李庆周;基于小波变换和偏微分方程的图像处理[D];华北电力大学(河北);2007年
8 张红慧;基于多尺度小波域相关性的图像去噪与增强方法的研究[D];西北大学;2007年
9 付维勇;基于小波变换的语音信号处理的应用研究[D];昆明理工大学;2008年
10 储鹏鹏;基于小波变换的图像去噪方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
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