復(fù)電阻率法是研究地下構(gòu)造、尋找有用固體礦產(chǎn)和油氣資源、解決工程地質(zhì)等問(wèn)題的重要手段。在實(shí)際勘探區(qū)域中經(jīng)常存在復(fù)雜的干擾信號(hào),嚴(yán)重影響復(fù)電阻率信號(hào)的質(zhì)量,導(dǎo)致地質(zhì)構(gòu)造及其內(nèi)部目標(biāo)異常解釋不準(zhǔn)確。為了解決這一問(wèn)題,近些年出現(xiàn)了相關(guān)辨識(shí)降噪技術(shù)。但是,目前的相關(guān)辨識(shí)降噪技術(shù)主要采用大地注入電流信號(hào)既作為相關(guān)辨識(shí)降噪的基準(zhǔn)信號(hào),又作為求解復(fù)電阻率特定參數(shù)的關(guān)鍵信號(hào),就會(huì)造成以自身尺度作為降噪的標(biāo)準(zhǔn),從而當(dāng)其信號(hào)發(fā)生畸變時(shí)產(chǎn)生計(jì)算誤差。本文是在著力解決目前相關(guān)辨識(shí)降噪技術(shù)缺陷的基礎(chǔ)上,提出了一種把偽隨機(jī)激勵(lì)場(chǎng)源、相關(guān)辨識(shí)理論、復(fù)電阻率法和儀器研制融合到一起的相關(guān)降噪算法,簡(jiǎn)稱相關(guān)融合降噪算法。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下所述:一是利用相干辨識(shí)技術(shù)評(píng)估了典型偽隨機(jī)激勵(lì)場(chǎng)源抗干擾能力的魯棒性,得出了2~n序列偽隨機(jī)信號(hào)在抗干擾能力方面具有魯棒性強(qiáng)的特點(diǎn),這也是文本采用2~n序列偽隨機(jī)信號(hào)作為激勵(lì)場(chǎng)源的緣由。二是分析了相干函數(shù)法甄選具有高信噪比原始復(fù)電阻率數(shù)據(jù)的基本原理,通過(guò)與傳統(tǒng)相關(guān)系數(shù)法進(jìn)行降噪效果對(duì)比的仿真分析,驗(yàn)證地引入相干函數(shù)法做數(shù)據(jù)預(yù)處理環(huán)節(jié),能進(jìn)一步提高甄選具有高信噪比原始復(fù)電阻率數(shù)據(jù)的能力。三是根據(jù)相關(guān)融合降噪的設(shè)計(jì)理念,推導(dǎo)出了三種增強(qiáng)型相關(guān)辨識(shí)降噪算法。通過(guò)與常規(guī)降噪算法進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證了三種增強(qiáng)型相關(guān)辨識(shí)降噪算法的降噪性能。結(jié)果表明,第三種增強(qiáng)型相關(guān)辨識(shí)降噪算法的降噪性能尤為突出。四是自主研制了相關(guān)融合降噪算法配套的復(fù)電阻率儀器,重點(diǎn)闡述了實(shí)現(xiàn)相關(guān)融合降噪算法的硬件關(guān)鍵技術(shù)。最后,在自主研制的配套儀器上,進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)試和模型實(shí)驗(yàn)效果分析,驗(yàn)證了整套儀器的有效性以及相關(guān)融合降噪算法體系的完整性。野外勘探表明,相關(guān)融合降噪算法大大增強(qiáng)了復(fù)電阻率系統(tǒng)的降噪性,提高了其系統(tǒng)分辨異常體的能力和資料解釋的準(zhǔn)確性。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P631.322
【部分圖文】：

式（2.48）中， 表示無(wú)噪聲信號(hào)的真實(shí)數(shù)據(jù)值， 表示含噪聲信號(hào)經(jīng)過(guò)降噪處理之后的數(shù)據(jù)值， 。由公式（2.46）、（2.47）和（2.48）可知，信噪比越大，說(shuō)明原始信號(hào)中含有用信號(hào)成分越高，說(shuō)明原始信號(hào)越接近真實(shí)信號(hào)；噪聲均方差越大，說(shuō)明噪聲在信道中強(qiáng)度越強(qiáng)；相對(duì)誤差越小，說(shuō)明降噪算法對(duì)噪聲壓制能力越強(qiáng)，處理后的信號(hào)越接近真實(shí)信號(hào)。下面，開(kāi)始驗(yàn)證相干函數(shù)甄選信噪比能力的仿真實(shí)驗(yàn)，首先根據(jù)實(shí)際發(fā)射信號(hào)的特征，模擬了激勵(lì)信號(hào) 和其響應(yīng)信號(hào) ，以及實(shí)際噪聲信號(hào) 。信號(hào)具體特征參數(shù)：以 80Hz（周期 12.5ms）的 3 階 偽隨機(jī)信號(hào)作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源，分別產(chǎn)生 40 個(gè)周期的激勵(lì)信號(hào)，其幅值為 ，和 40 個(gè)周期的響應(yīng)信號(hào) ，其幅值為 。然后，將干擾信號(hào) 疊加到響應(yīng)信號(hào) 上得到含噪聲的響應(yīng)信號(hào) ，如圖 2.4 所示。

吉林大學(xué)博士學(xué)位論文值，如圖 2.5 所示。13504422440 李杰圖 2.5a 為疊加干擾之后的信號(hào) ；圖 2.5b 黑色點(diǎn)為相關(guān)系數(shù)的數(shù)值，紅色點(diǎn)為80Hz 時(shí)相干函數(shù)的數(shù)值，綠色點(diǎn)為 160Hz 時(shí)相干函數(shù)的數(shù)值，藍(lán)色點(diǎn)為320Hz 時(shí)相干函數(shù)的數(shù)值；圖 2.5c、d 和 e 分別是 頻域下 80Hz、160Hz 和320Hz 時(shí)對(duì)應(yīng)的相對(duì)誤差數(shù)值�？梢钥闯鰺o(wú)論是相關(guān)系數(shù)和相干函數(shù)都能很好的反映 整體受干擾的狀況，但是將相關(guān)系數(shù)和相干函數(shù)甄選出受干擾最小的 進(jìn)行相對(duì)誤差對(duì)比。對(duì)比結(jié)果表明，通過(guò)相干函數(shù)甄選的相對(duì)誤差最小，即甄選出關(guān)鍵的頻點(diǎn)值受到干擾最小，如表 2.3 所示。

第 2 章 相關(guān)融合降噪算法基礎(chǔ)理論的研究（2.49）但是在實(shí)際應(yīng)用中，式（2.49）經(jīng)理論推導(dǎo)，利用特征多項(xiàng)式 來(lái)產(chǎn)生偽隨機(jī)信號(hào)，常用的特征多項(xiàng)式如表 2.4 所示。序列的最大長(zhǎng)度與寄存器的級(jí)數(shù) 關(guān)系為： ，移位時(shí)鐘周期就 是 序 列 碼 元 的 寬 度 ， 與 偽 隨 機(jī) 信 號(hào) 的 周 期 關(guān) 系 為 ：，而對(duì)于復(fù)電阻率法勘探而言，采用電平對(duì)稱 偽隨機(jī)信號(hào)，比如，信號(hào)幅度 、頻率 周期 的 3 階 序列偽隨機(jī)信號(hào)，如圖 2.8 所示。表 2.4 常用特征多項(xiàng)式

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2812833