發(fā)布時(shí)間：2018-03-20 02:26

  本文選題：多子波　切入點(diǎn)：匹配追蹤　出處：《東北石油大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：地震信號是由不同能量、不同形狀的地震子波疊加得到的復(fù)合諧波。采集地震信號中將能夠描述地質(zhì)構(gòu)造和巖性信息的有效信號分離出來是直接決定地震資料解釋正確性的關(guān)鍵一步。目前常用的傳統(tǒng)地震模型由于其地震子波形式單一,并不能很好的滿足實(shí)際地震信號處理的需要,而多子波地震道模型因其子波形式豐富、能很好地模擬地震波傳播過程的特點(diǎn)更能滿足實(shí)際應(yīng)用。多子波分解與重構(gòu)技術(shù)可以對信號進(jìn)行分解,按照其頻率、振幅、能量等屬性的特點(diǎn)分解成一系列子波序列的集合,再把得到的子波按照一定規(guī)則重新構(gòu)建。多子波分解與重構(gòu)技術(shù)的研究有著重要的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。本文主要研究了基于匹配追蹤算法的地震多子波分解與重構(gòu)技術(shù)。本文首先介紹了多子波地震道模型與多子波分解與重構(gòu)的基本思想,然后介紹了信號稀疏表示的基本原理,主要介紹了匹配追蹤算法的原理和實(shí)現(xiàn)步驟。匹配追蹤算法能夠根據(jù)地震信號自身的特點(diǎn)進(jìn)行自適應(yīng)分解,但是它龐大的計(jì)算量卻是一項(xiàng)難以避免的缺點(diǎn)。針對這個(gè)問題,本文提出了一種基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化的匹配追蹤算法,用于快速搜索地震信號稀疏分解的最優(yōu)匹配原子,改進(jìn)內(nèi)容分為兩個(gè)方面:一是在粒子群算法中引入一種多項(xiàng)式變異算子,有效地避免了搜索最優(yōu)解的過度集中;二是在迭代過程中,將參數(shù)搜索區(qū)域確定在高斯函數(shù)能量集中的部分,避免了搜索過程的“貪婪性”,能有效降低稀疏分解復(fù)雜度。采用Gabor子波構(gòu)造原子字典,對實(shí)際地震信號進(jìn)行多子波分解與重構(gòu),效果提升顯著。Ricker子波作為一種常用的地震子波,與地震信號的相關(guān)程度比Gabor子波要高。選用Ricker子波構(gòu)造時(shí)頻原子字典,應(yīng)用與Gabor子波相類似的四參數(shù)編碼形式,采用了基于Ricker子波時(shí)頻原子字典的多子波分解與重構(gòu)算法。在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),對實(shí)際地震信號進(jìn)行多子波分解與重構(gòu),通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,這兩種算法均在保持匹配追蹤的分解精度基礎(chǔ)上,使計(jì)算效率得到大幅提高,基于Ricker子波時(shí)頻原子字典的算法效果更加突出。
[Abstract]:The seismic signal is different from the energy, harmonic superposition composite seismic wavelet with different shapes are obtained. The effective signal acquisition of seismic signal will be able to describe the geological structure and lithology information is separated directly determines the interpretation of seismic data is a key step to the accuracy of the commonly used traditional seismic model because of the seismic wavelet is not a single form, good to meet the actual needs of seismic signal processing, and multi wavelet seismic trace model because of its rich form of wavelet, can well simulate the characteristics of seismic wave propagation. It can better meet the actual application of multi wavelet decomposition and reconstruction technique can decompose the signal according to the frequency, amplitude, energy, etc. into a set of wavelet series, the wavelet according to certain rules to re construct. Study on multi wavelet decomposition and reconstruction technology has important practical significance And the application value. This paper mainly studies the decomposition based on matching pursuit algorithm of seismic wavelet and reconstruction technology. This paper introduces the multi wavelet seismic trace model with multi wavelet decomposition and reconstruction of the basic thought, basic principle and then introduces the signal sparse representation, mainly introduces the matching pursuit algorithm principle and implementation steps of matching pursuit. The algorithm can adaptively decompose seismic signal according to the characteristics of its own, but it is a huge amount of calculation to avoid the disadvantages. To solve this problem, this paper proposes an improved particle swarm optimization matching tracking algorithm based on the fast search for optimal seismic signal sparse decomposition matching atom, improved content is divided into two aspects: one is to introduce a polynomial mutation operator in particle swarm algorithm, effectively avoid the excessive concentration of searching optimal solution in the two iteration; In the process, the parameters of the search area identified in the Gauss function of energy concentration, to avoid the search process of "greed", can effectively reduce the complexity of sparse decomposition. Using Gabor wavelet dictionary, the seismic signal of multi wavelet decomposition and reconstruction, the effect of lifting.Ricker wavelet was applied as a kind of earthquake wavelet, and related degree of seismic signal than Gabor wavelet to choose Ricker high. The construction of wavelet time-frequency dictionary, four parameter encoding application form with Gabor wavelet similar, using multi wavelet decomposition of Ricker wavelet time-frequency dictionary and reconstruction algorithm based on. In the experiment, the actual seismic signal of multi wavelet decomposition with the reconstruction, the experimental results show that these two algorithms are in matching pursuit decomposition accuracy on the basis of the computation efficiency is greatly improved, the wavelet time-frequency atom based on Ricker The algorithm of the dictionary is more effective.

【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P631.4

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本文編號：1637107