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發(fā)布時間：2020-05-16 05:59
【摘要】：面波具有低頻率、低速度、強(qiáng)能量等特征,在反射地震勘探中面波一般作為干擾波,嚴(yán)重影響中深層有效反射波,壓制面波,提高地震信號的信噪比成為地震數(shù)據(jù)處理的重要步驟之一。本文針對多分量地震數(shù)據(jù),提出了多元經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸夥椒ㄟM(jìn)行地震面波壓制。本文分別介紹了經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸?EMD)、多元經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸?MEMD)及噪聲輔助多元經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸?NA-MEMD)方法原理和特點,對多元仿真信號進(jìn)行EMD、MEMD、NA-MEMD方法分解測試。結(jié)果表明,EMD方法由于信號的不連續(xù),破壞同一固有模態(tài)函數(shù)(IMF)物理含義,使IMF分量中存在混疊,不能完全將三個主頻信號分離開;MEMD方法利用多分量聯(lián)合的方法進(jìn)行信號分離,多分量波形信號在同一尺度上具有波形相似性,使EMD方法中固有模態(tài)混疊的現(xiàn)象有所改善;NA-MEMD方法引入了若干獨立分量的高斯白噪聲,使得仿真信號中的每個主頻信號完全分開,該方法適合多分量地震數(shù)據(jù)提取地震面波。本文采用NA-MEMD方法,對多分量地震數(shù)據(jù)分別在時間-空間域和頻率-空間域進(jìn)行分解并壓制面波。在時間-空間域,逐道分解出多分量地震信號的固有模態(tài)(IMF)分量,根據(jù)反射波、面波及與噪聲的特征頻率尺度不同,減去面波存在的IMF分量,利用剩余IMF分量進(jìn)行信號重新構(gòu)建來壓制面波;在頻率-空間域,首先將各道信號傅里葉變換到頻率域,并分離信號的實部與虛部,逐個頻率在空間方向上進(jìn)行NA-MEMD方法分解IMF分量,分析反射波和面波的特征波數(shù)尺度差異,剔除面波和噪聲存在的IMF分量,將剩余IMF分量重構(gòu)后,再進(jìn)行傅里葉反變換到時間域,達(dá)到壓制面波的效果。用本文方法分別對模擬和實際多分量地震數(shù)據(jù)進(jìn)行面波壓制,并和EMD、F-K濾波和帶通濾波方法進(jìn)行比較,結(jié)果證實了噪聲輔助的多元經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸夥椒▽Φ卣鹈娌ㄝ^好地壓制,得到信噪比品質(zhì)較好的地震反射信號。
【圖文】：
圖 2-1 有效波與面波特性區(qū)分圖（1） 有效波與面波頻譜特性分布圖 （2）有效波與面波 F-K 域分布圖2.3 多維信號分解方法原理2.3.1 EMD 方法原理EMD方法需要讓輸入信號的頻率自適應(yīng)的分解為頻率從高到低不同尺度且有序的固有模態(tài)函數(shù)（IMF），每一個IMF分量代表不同頻率的振動模式，，先分解出來的IMF分量頻率高，之后分解出來的IMF分量頻率逐個降低，余項為頻率很低的脈動信號。則EMD方法獲得的IMF需要符合兩個基本條件：1）IMF分量中的過極值和零點的數(shù)量一樣或者兩者至多差一個；2）每個IMF分量平均值 m( t )
圖 2-9 Hilbert 變換系統(tǒng)圖則 Hilbert 變換的物理意義是一個全通移項濾波器，對濾波器的正頻率的相位做 90° 相移，負(fù)頻率相位做 90°+ 相移。對原始信號 f ( t )做 Hilbert 變換后，信號幅頻特性不產(chǎn)生變化，相頻特征產(chǎn)生變化。所以，Hilbert 變換可以保證信號頻譜中幅頻特性不發(fā)生變化，而相頻特性中每個相位順次滯后90°，是的 Hilbert 變換成為一個全通移相濾波變換，如圖 2-10。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P631.4
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前2條
1 隆文韜;張猛;;基于廣義S變換的面波壓制方法[J];油氣地球物理;2015年01期
2 胡昊;童思友;龍江平;;基于GPU的時間S變換對面波的壓制[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2014年06期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 馬見青;多分量地震自適應(yīng)極化濾波方法研究[D];長安大學(xué);2012年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條
1 杜玉靜;三分量地震極化濾波[D];長安大學(xué);2010年
本文編號：2666281
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/diqiudizhi/2666281.html
【圖文】：
圖 2-1 有效波與面波特性區(qū)分圖（1） 有效波與面波頻譜特性分布圖 （2）有效波與面波 F-K 域分布圖2.3 多維信號分解方法原理2.3.1 EMD 方法原理EMD方法需要讓輸入信號的頻率自適應(yīng)的分解為頻率從高到低不同尺度且有序的固有模態(tài)函數(shù)（IMF），每一個IMF分量代表不同頻率的振動模式，，先分解出來的IMF分量頻率高，之后分解出來的IMF分量頻率逐個降低，余項為頻率很低的脈動信號。則EMD方法獲得的IMF需要符合兩個基本條件：1）IMF分量中的過極值和零點的數(shù)量一樣或者兩者至多差一個；2）每個IMF分量平均值 m( t )
圖 2-9 Hilbert 變換系統(tǒng)圖則 Hilbert 變換的物理意義是一個全通移項濾波器，對濾波器的正頻率的相位做 90° 相移，負(fù)頻率相位做 90°+ 相移。對原始信號 f ( t )做 Hilbert 變換后，信號幅頻特性不產(chǎn)生變化，相頻特征產(chǎn)生變化。所以，Hilbert 變換可以保證信號頻譜中幅頻特性不發(fā)生變化，而相頻特性中每個相位順次滯后90°，是的 Hilbert 變換成為一個全通移相濾波變換，如圖 2-10。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P631.4
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前2條
1 隆文韜;張猛;;基于廣義S變換的面波壓制方法[J];油氣地球物理;2015年01期
2 胡昊;童思友;龍江平;;基于GPU的時間S變換對面波的壓制[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2014年06期
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1 馬見青;多分量地震自適應(yīng)極化濾波方法研究[D];長安大學(xué);2012年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條
1 杜玉靜;三分量地震極化濾波[D];長安大學(xué);2010年
本文編號：2666281
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