航空電磁探測是以飛機(jī)為儀器搭載平臺,獲取地下電性分布的一種地球物理勘查方法,廣泛應(yīng)用于地質(zhì)普查、礦產(chǎn)勘查、水資源探測和自然環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。航空電磁探測的多源復(fù)雜噪聲嚴(yán)重影響著航空電磁探測系統(tǒng)對地下深部異常體的探測能力,研究航空電磁數(shù)據(jù)去噪技術(shù)對于我國航空電磁系統(tǒng)探測能力的突破具有重要意義。本文分析了時間域航空電磁數(shù)據(jù)及噪聲的時域特性、頻域特性、時頻特性和統(tǒng)計特性,得出航空電磁數(shù)據(jù)中信號和噪聲存在部分頻率重疊,剖面數(shù)據(jù)各道信號之間的相關(guān)性高,信號和噪聲互不相關(guān),可以利用統(tǒng)計特性分析方法去除噪聲。針對航空電磁數(shù)據(jù)中信號和噪聲存在部分頻率重疊,頻率域濾波方法無法有效去噪的問題,采用主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）去噪。將數(shù)據(jù)線性變換為一組按照方差大小排列的主成分,重構(gòu)低階主成分可以去除不相關(guān)噪聲。為解決剖面數(shù)據(jù)噪聲方差大于信號時,低階主成分中含有大量噪聲無法去除的問題,采用最小噪聲分離（Minimum Noise Fraction,MNF）去除剖面數(shù)據(jù)噪聲。將數(shù)據(jù)線性變換成按照信噪比排列的MNF成分,通過重構(gòu)高信噪比的低階MNF成分去除噪聲。但是... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1時間域航空電磁探測技術(shù)原理圖

2.2 時間域航空電磁數(shù)據(jù)及噪聲時頻特性分析2.2.1 航空電磁數(shù)據(jù)及噪聲時域特性CHTEM 系統(tǒng)是由國土資源航空物探遙感中心和吉林大學(xué)儀電學(xué)院等單位共同研制的時間域吊艙式直升機(jī)航空電磁勘查系統(tǒng)。本節(jié)使用 CHTEM 系統(tǒng)于 2016 年 10月在新疆哈密地區(qū)實地探測獲得的一組實測數(shù)據(jù)進(jìn)行時域特性分析。CHTEM 系統(tǒng)發(fā)射機(jī)發(fā)射基頻為 25Hz，1s 采集 50 條二次場衰減曲線；系統(tǒng)采樣率為 36kHz，飛行測量 1 小時采集到的數(shù)據(jù)量約為 3GB，經(jīng)疊加后形成 18000 個物理測點(diǎn)。圖 2.2 中給出了哈密 T05 架次 L1025 測線一個周期（0.04s）的原始數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由 on-time時間段和 off-time 時間段組成，其中將電流開始關(guān)斷至完全關(guān)斷期間稱為 switch-off時間段。取 0.025s 至 0.03s 的 off-time 后半段數(shù)據(jù)如圖 2.3 所示，圖中可以看出原始數(shù)據(jù) off-time 后半段有用信號幅值較小且含有大量噪聲。off-time on-timeoff-time on-time

測量 1 小時采集到的數(shù)據(jù)量約為 3GB，經(jīng)疊加后形成 18000 個物理測點(diǎn)。圖 2.2 中給出了哈密 T05 架次 L1025 測線一個周期（0.04s）的原始數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由 on-time時間段和 off-time 時間段組成，其中將電流開始關(guān)斷至完全關(guān)斷期間稱為 switch-off時間段。取 0.025s 至 0.03s 的 off-time 后半段數(shù)據(jù)如圖 2.3 所示，圖中可以看出原始數(shù)據(jù) off-time 后半段有用信號幅值較小且含有大量噪聲。圖 2.2 新疆哈密 L1025 測線一個周期原始數(shù)據(jù)off-time on-timeoff-time on-time

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]最小噪聲分離在航空電磁數(shù)據(jù)噪聲壓制中的應(yīng)用[J]. 朱凱光,李玥,孟洋,王凌群,謝賓,程宇奇.  吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版). 2016(03)
[2]航空電磁勘查技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 殷長春,張博,劉云鶴,任秀艷,齊彥福,裴易峰,邱長凱,黃鑫,黃威,繆佳佳,蔡晶.  地球物理學(xué)報. 2015(08)
[3]航空電磁數(shù)據(jù)主成分濾波重構(gòu)的噪聲去除方法[J]. 王凌群,李冰冰,林君,謝賓,王琦,程宇奇,朱凱光.  地球物理學(xué)報. 2015(08)
[4]基于Tau域奇異值分解的航空電磁數(shù)據(jù)解卷積計算[J]. 王亞冉,王凌群,尹大偉,朱凱光.  測控技術(shù). 2014(01)
[5]基于核主成分分析的時間域航空電磁去噪方法[J]. 陳斌,陸從德,劉光鼎.  地球物理學(xué)報. 2014(01)
[6]固定翼航空電磁系統(tǒng)的線圈姿態(tài)及吊艙擺動影響研究與校正[J]. 王琦,林君,于生寶,李冰冰,朱凱光.  地球物理學(xué)報. 2013(11)
[7]基于主成分分析的航空電磁數(shù)據(jù)噪聲去除方法[J]. 朱凱光,王凌群,謝賓,王琦,程宇奇,林君.  中國有色金屬學(xué)報. 2013(09)
[8]時間域航空電磁數(shù)據(jù)線圈運(yùn)動噪聲去除方法仿真研究[J]. 尹大偉,林君,朱凱光,王亞冉,李冰冰.  吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版). 2013(05)
[9]發(fā)射電流波形對瞬變電磁響應(yīng)的影響[J]. 陳曙東,林君,張爽.  地球物理學(xué)報. 2012(02)
[10]固定翼時間域航空電磁勘查系統(tǒng)研發(fā)進(jìn)展[J]. 胡平,李文杰,李軍峰,孟慶敏,王緒本,陳曉東,劉瑩瑩.  地球?qū)W報. 2012(01)

博士論文
[1]基于統(tǒng)計特性分析的航空電磁數(shù)據(jù)噪聲壓制技術(shù)研究[D]. 王凌群.吉林大學(xué) 2016

碩士論文
[1]基于最小噪聲分離的航空電磁探測剖面噪聲壓制方法研究[D]. 李玥.吉林大學(xué) 2016
[2]基于矩陣束的航空瞬變電磁去噪方法研究[D]. 齊耀光.成都理工大學(xué) 2016
[3]時間域航空電磁數(shù)據(jù)去噪方法研究[D]. 謝賓.吉林大學(xué) 2015
[4]基于多分量測量的固定翼航空電磁數(shù)據(jù)電導(dǎo)率深度成像研究[D]. 李冰冰.吉林大學(xué) 2015
[5]基于子空間分析的航空瞬變電磁去噪方法研究[D]. 武瑩.成都理工大學(xué) 2014
[6]基于主成分的時間域航空電磁數(shù)據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演方法研究[D]. 車宏偉.吉林大學(xué) 2012
[7]航空電磁勘查數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 劉國芳.成都理工大學(xué) 2011
[8]吊艙式時間域直升機(jī)航空電磁數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 呂東偉.成都理工大學(xué) 2011
[9]時間域航空電磁數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)研究[D]. 李楠.吉林大學(xué) 2010



本文編號：3292361