本文關鍵詞：基于矩陣束的航空瞬變電磁去噪方法研究

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【摘要】：航空瞬變電磁法是一種以飛行器為載體,以電磁感應原理為基礎的移動源電磁探測方法。由于該方法快速、高效、成本低、不受地形限制,因此,在油氣、礦產資源勘探、地下水調查、生態(tài)環(huán)境評價等領域得到廣泛應用。航空瞬變電磁數據是一種寬頻帶信號,且晚期道信號能量非常小,容易受到運動噪聲、人文噪聲、天電噪聲等外在因素的影響,導致數據質量降低。如果不對這些噪聲進行分析并加以抑制,那么,將嚴重影響后期反演解釋精度。因此,如何有效的去除各種噪聲,已經成為亟待解決的問題之一。針對該問題已經提出了很多航空瞬變電磁去噪方法,但這些方法要么只能去除單一噪聲,要么可以去除多種噪聲,但計算量較大,效率較低。本文結合863重大項目子課題“直升機吊艙式時間域航空電磁勘查系統實用化研究”,對航空瞬變電磁法去噪方法進行研究。由于航空瞬變電磁數據單點衰減趨勢與負指數衰減具有一定的相似性,因此,用“衰減指數和”信號模型來表示航空瞬變電磁數據具有一定的理論依據。本文將航空瞬變電磁數據表示為“衰減指數和”信號模型的形式,分析并討論了該模型的兩種不同的數值解法:擴展Prony法和矩陣束法。具體來講,研究內容主要包括以下幾個方面:(1)航空瞬變電磁法模擬數據的生成。首先,通過麥克斯韋方程組得到擴散方程,并推導出中心回線航空瞬變電磁法的一維正演模擬公式;然后,運用G-S變換和漢克爾積分變換對正演公式進行計算,得出模擬數據,為后面實驗提供了基本的測試數據。(2)噪聲模擬方法及噪聲數據的生成。首先,用高斯分布產生高斯白噪聲;然后,分別用自回歸-滑動平均模型和Alpha穩(wěn)定分布模型產生天電噪聲;最后,對上述兩種模型產生的天電噪聲進行分析評價。(3)基于擴展Prony的航空瞬變電磁去噪方法。首先,用擴展Prony法對正演模擬數據進行數據重構,分析該方法對航空瞬變電磁數據去噪的可行性;然后,用該方法處理加噪模擬數據,并用均方根誤差對去噪結果進行評價;最后,用實測數據測試該方法的去噪效果。(4)基于矩陣束的航空瞬變電磁去噪方法。首先,用矩陣束法對正演模擬數據進行數據重構,分析該方法對航空瞬變電磁數據去噪的可行性;然后,用該方法處理加噪模擬數據,并用均方根誤差對去噪結果進行評價;最后,用實測數據測試該方法的去噪效果。(5)擴展Prony法和矩陣束法去噪性能評價。首先,從實驗結果對兩種方法進行去噪效果比較;然后,從理論上對兩種方法進行去噪性能評價。
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P631.326

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