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工程地震信号去噪技术研究

朱晓明  
【摘要】: 由于工程地震探测目的层较浅,工作条件和背景复杂,导致干扰严重,如何消除各种干扰信号,提高地震信号的信噪比是工程地震勘探所要解决的一项主要任务。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。而小波变换是一种信号的时间—尺度(时间—频率)分析方法,具有多分辨分析的特点,在时频两域都具有表征信号局部特征的能力。本文尝试采用小波变换这一新方法来消除工程地震资料中的随机干扰。 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。然后对小波分析理论做详细的介绍,基于多尺度分析理论讨论了二进正交离散小波的原理和正交小波的构造方法。在多分辨率的基础上进行了小波的分解与重构,基于小波分解的分频特性,可以利用小波变换压制噪音。引申出小波阈值消噪的原理、方法,其中阈值的确定是小波变换压制随即噪声的关键。对模型信号进行多层分解去噪,利用不同阈值处理的结果不同,最佳阈值需要根据多种阈值的求取及设置的效果获得。 利用小波变换的特点,在Matlab小波工具箱的平台上对工程地震勘探的共炮点反射资料和浅层地震映像资料进行了单道和整个剖面数据的处理,分别用小波域阈值去噪处理方法,小波包阈值去噪方法压制随机噪声,对处理效果进行了分析。证明小波变换是工程地震信号噪音压制的有效方法,进一步加以优化后,可直接用于生产实际。


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