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时频峰值滤波随机噪声消减技术及其在地震勘探中的应用

林红波  
【摘要】: 基于时频峰值滤波技术消减随机噪声的原理是利用解析信号的时频分布沿着其瞬时频率集中的特性,采用时频分布的峰值估计瞬时频率,从而得到信号的无偏估计。本文从理论和实践的角度分析了时频峰值滤波技术消减地震勘探资料中的随机噪声的技术细节,详细论述了时频峰值滤波消减随机噪声的原理、方法和问题,并将其应用到人工合成记录和实际地震勘探资料中的随机噪声消减,为地震勘探资料信噪比提高提供了一个有效的工具。 根据解析信号时频分布的理论和瞬时频率估计的方法,研究了时频峰值滤波技术处理地震子波的可能性;在低信噪比条件下,噪声、信号的非线性引起的时频峰值滤波的偏差和方差适用于地震子波;指出零均值高斯色噪声条件下时频峰值滤波技术能够无偏估计地震子波的条件;研究了具有不同层速度,不同优势频率子波,相位振幅比的人工合成记录在不同强度的高斯白噪声和高斯色噪声时频峰值滤波结果,滤波结果表明时频峰值滤波技术消减随机噪声的能力不受同相轴形式的影响,为时频峰值滤波技术应用于实际地震勘探资料去噪提供充分的数据知识;将时频峰值滤波技术应用于共炮点地震勘探资料,叠后地震剖面资料和具有各向异性地震勘探资料中,滤波后的记录随机噪声被消减,有效信号和同相轴的连续性得到改善,信噪比得到提高;为了解决时频峰值滤波应用于实际地震勘探资料处理中分辨率和噪声衰减的矛盾,给出窗长与地震子波频率和采样频率的关系,给出了适合复杂地震勘探记录的技术,理论模型和共炮点地震勘探资料处理结果表明时变窗长时频峰值滤波结果比定窗长时频峰值滤波结果具有更好的分辨率,为地震勘探资料中的随机噪声衰减提供了行之有效的工具。


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