本文關(guān)鍵詞：自適應(yīng)時頻峰值濾波壓制地震勘探隨機噪聲

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【摘要】：地震勘探是油氣探查的一種重要方法,以研究人工激發(fā)的地震波在地下的傳播為基礎(chǔ),利用檢波器接收響應(yīng)信號,來解決構(gòu)造地質(zhì)問題,即用于尋找石油和天然氣資源。但是檢波器接收的響應(yīng)信號中,存在大量的干擾噪聲,很難辨別出有效信號的分布情況。尤其是近年來,隨著油氣資源的大量應(yīng)用,淺層地震勘探已不足以應(yīng)對需求。因此,需要向深層地震勘探發(fā)展。但是,隨著勘探深度的增加,檢波器接收的信號中有效信號越微弱,干擾噪聲越強,使有效信號的恢復(fù)更加困難。因而,地震勘探資料去噪乃是地震勘探信號處理重中之重的問題。時頻峰值濾波(time-frequency peak filtering,TFPF)算法是一種非常有效的時頻分布去噪算法。近年來,已經(jīng)開始應(yīng)用于地震勘探資料去噪,并且取得了顯著的效果。但是傳統(tǒng)TFPF存在一些局限性:1.對于所有頻率成分,傳統(tǒng)TFPF僅使用固定窗長進(jìn)行濾波。短窗長不能有效的壓制隨機噪聲,長窗長會造成有效信號的衰減,該矛盾無法解決。2.傳統(tǒng)TFPF僅沿時間方向進(jìn)行濾波,沒有考慮到道與道之間的空間相關(guān)性。3.TFPF等效成一個低通濾波器,即存在截止頻率,當(dāng)有效信號的頻率成分高于截止頻率時就會被壓制。本文從TFPF算法的本質(zhì)出發(fā),通過理論推導(dǎo)論證了TFPF確實等效成一個低通濾波器。之后鑒于問題1,提出了時域自適應(yīng)TFPF(T-ATFPF)。改進(jìn)的方法是借助基于切比雪夫不等式的置信區(qū)間交叉準(zhǔn)則結(jié)合短時能量原理對含噪信號進(jìn)行預(yù)處理。然后,選擇合適的閾值將含噪信號劃分為信號段、緩沖段和噪聲段。對于不同段計算出不同的最優(yōu)濾波窗長進(jìn)行濾波。通過人工模擬記錄和實際記錄的處理,驗證了T-ATFPF在幅度保持和噪聲壓制上均優(yōu)于傳統(tǒng)TFPF。雖然T-ATFPF取得了不錯的濾波效果,但是仍然沒有解決問題2,3。同時,T-ATFPF也不適用于低SNR含噪信號的處理。鑒于上述原因,本文又在T-ATFPF的基礎(chǔ)上,提出了時空域自適應(yīng)TFPF(ST-ATFPF)。在該方法中,首先利用高分辨Radon變換將含噪信號轉(zhuǎn)換到Radon域,使待處理的信號中包含時空特性。隨后,構(gòu)造不同窗長等效TFPF表達(dá)式的凸包,并且通過Viterbi算法尋找最小化給定權(quán)重函數(shù)的最優(yōu)路徑。最后,對得到的最優(yōu)路徑進(jìn)行反高分辨率Radon變換得到最終的濾波結(jié)果。為了驗證ST-ATFPF的有效性,分別將傳統(tǒng)TFPF,Radon域TFPF(R-TFPF),T-ATFPF和ST-ATFPF應(yīng)用于相同的模擬和實際的地震記錄。通過對比實驗結(jié)果,不難發(fā)現(xiàn),ST-ATFPF在高頻有效信號的恢復(fù)以及低SNR隨機噪聲的壓制上,均明顯優(yōu)于上述三種方法。
【關(guān)鍵詞】：地震勘探 時頻峰值濾波(TFPF) 切比雪夫不等式 短時能量 高分辨Radon變換 凸包 Viterbi算法
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P631.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 去噪在地震勘探資料處理中的意義11-12
• 1.2 地震噪聲的分類12
• 1.3 時頻峰值濾波算法的發(fā)展及其研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 本文工作及章節(jié)安排14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-17
• 第2章 時頻峰值濾波算法及其線性化處理17-43
• 2.1 時頻峰值濾波算法原理17-32
• 2.1.1 Wigner-Ville分布及其性質(zhì)17-20
• 2.1.2 WVD的交叉性問題及其抑制20-26
• 2.1.3 瞬時頻率估計26-27
• 2.1.4 時頻峰值濾波算法27-28
• 2.1.5 時頻峰值濾波無偏估計條件28-32
• 2.2 時頻峰值濾波算法的線性化處理32-42
• 2.2.1 時頻峰值濾波的沖激響應(yīng)32-36
• 2.2.2 時頻峰值濾波沖激響應(yīng)的性質(zhì)36-38
• 2.2.3 時頻峰值濾波算法沖激響應(yīng)的濾波分析38-42
• 2.3 本章小結(jié)42-43
• 第3章 時域自適應(yīng)時頻峰值濾波算法43-57
• 3.1 基于切比雪夫不等式的置信區(qū)間交叉準(zhǔn)則43-48
• 3.1.1 切比雪夫不等式43-44
• 3.1.2 置信區(qū)間交叉的原理44-48
• 3.2 時域自適應(yīng)時頻峰值濾波的實現(xiàn)48-51
• 3.3 人工模擬地震記錄處理51-53
• 3.4 實際地震記錄處理53-55
• 3.5 本章小結(jié)55-57
• 第4章 時空域自適應(yīng)時頻峰值濾波算法57-75
• 4.1 Radon變換57-63
• 4.1.1 傳統(tǒng)Radon變換57-60
• 4.1.2 高分辨率Radon變換60-62
• 4.1.3 Radon變換仿真實驗62-63
• 4.2 時空域自適應(yīng)時頻峰值濾波算法原理63-68
• 4.2.1 凸集輸出63-66
• 4.2.2 構(gòu)造權(quán)重函數(shù)66-67
• 4.2.3 Viterbi算法67-68
• 4.3 人工模擬地震記錄處理68-71
• 4.4 實際地震記錄處理71-73
• 4.5 本章小結(jié)73-75
• 第5章 總結(jié)與展望75-77
• 5.1 總結(jié)75
• 5.2 展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 作者簡介81-82
• 致謝82

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 田建軍;胡建華;龐超烈;毛衛(wèi)平;段海斌;陳漫;;在地震勘探作業(yè)中實施“綠色勘探”[J];油氣田環(huán)境保護(hù);2007年03期

2 ;地震勘探[J];工程地球物理學(xué)報;2008年01期

3 張紹紅;李擘;;關(guān)于優(yōu)化提高地震勘探原理課程教學(xué)效果的思考[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報;2008年03期

4 ;利用地面地震勘探下部水平反射的浪波[J];煤礦安全;2008年06期

5 柳旭蘢;;強化標(biāo)準(zhǔn)化 實現(xiàn)地震勘探新跨越[J];石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督;2010年07期

6 姜元剛;楊文華;;地震勘探物理點(樁)號標(biāo)記分析與計算方法研究[J];石油工業(yè)計算機應(yīng)用;2010年04期

7 梁強;;野外地震勘探安全生產(chǎn)管理探討[J];現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè);2011年13期

8 段宏群;程增慶;高國軍;梁樹明;;煤炭山地地震勘探成本控制對策與實例[J];科技資訊;2012年05期

9 陳玉萍;;簡述地震勘探的實用性研究[J];科技與企業(yè);2012年13期

10 謝文偉;宋琳;;機械夯鉆在地震勘探中的應(yīng)用[J];山東煤炭科技;2013年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬堅偉;;稀疏促進(jìn)地震勘探[A];中國地球物理學(xué)會第二十七屆年會論文集[C];2011年

2 孫智峰;;地震勘探資料數(shù)據(jù)壓縮的分形技術(shù)[A];1992年中國地球物理學(xué)會第八屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];1992年

3 季鐘霖;陳守莊;;復(fù)雜地形地區(qū)陡傾斜界面地震勘探新技術(shù)[A];1993年中國地球物理學(xué)會第九屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];1993年

4 莊錫進(jìn);;地震勘探新技術(shù)在新疆石油勘探中的應(yīng)用[A];1997年中國地球物理學(xué)會第十三屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];1997年

5 王妙月;;我國地震勘探研究進(jìn)展[A];《地球物理學(xué)報》紀(jì)念中國地球物理學(xué)會50周年�？痆C];1997年

6 凌云;高軍;張汝杰;張國珍;王丹;;隨時間推移地震勘探處理方法研究[A];2000年中國地球物理學(xué)會年刊——中國地球物理學(xué)會第十六屆年會論文集[C];2000年

7 王丹;;陸上水域地震勘探采集方法研究[A];中國地球物理學(xué)會年刊2002——中國地球物理學(xué)會第十八屆年會論文集[C];2002年

8 晁如佑;楊雁清;;復(fù)雜水網(wǎng)地區(qū)地震勘探采集方法[A];中國地球物理.2003——中國地球物理學(xué)會第十九屆年會論文集[C];2003年

9 王培茂;劉財;;地震勘探中聯(lián)合數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)研究[A];中國地球物理學(xué)會第二十屆年會論文集[C];2004年

10 趙改善;李劍峰;王于靜;;地震勘探將迎來網(wǎng)格計算時代[A];中國地球物理第二十一屆年會論文集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 張英　通訊員 莫建興;華東六物中標(biāo)厄瓜多爾地震勘探項目[N];中國石化報;2008年

2 甘露　王海瑞 王志強 盧熠;西北油田啟動今年地震勘探項目[N];中國石化報;2010年

3 程然　王志玲;安徽局物測隊再添地震勘探新儀器[N];中煤地質(zhì)報;2010年

4 張長杰;勇攀新高峰[N];中煤地質(zhì)報;2011年

5 李樹東 張長杰;7月份連續(xù)中標(biāo)4個地震勘探項目[N];中煤地質(zhì)報;2005年

6 張長杰;黨員面前無難事[N];中煤地質(zhì)報;2011年

7 王躍 薛詩桂;光纖傳感技術(shù)向地震勘探領(lǐng)域滲透[N];中國石化報;2014年

8 通訊員　 孫紅燕;華北經(jīng)理部承攬內(nèi)蒙古地震勘探任務(wù)[N];中國石油報;2006年

9 劉軍;遼河外圍地震勘探炮聲隆隆[N];中國石油報;2008年

10 李靜　李維然;提高地震勘探資料質(zhì)量[N];中國石化報;2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李合群;地層Q吸收在地震勘探中的應(yīng)用研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2011年

2 鐘鐵;基于現(xiàn)代統(tǒng)計理論的陸地地震勘探隨機噪聲特征研究[D];吉林大學(xué);2016年

3 張正峰;基于高精度定位的地震勘探采集處理一體化研究[D];吉林大學(xué);2013年

4 陳金鷹;地震勘探數(shù)據(jù)采集與傳輸體系研究[D];成都理工大學(xué);2006年

5 聶鵬飛;地震勘探噪聲壓制方法研究與應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2012年

6 王林飛;隨鉆地震勘探關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國海洋大學(xué);2009年

7 王典;地震勘探幾種數(shù)字新技術(shù)及其應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2006年

8 林紅波;時頻峰值濾波隨機噪聲消減技術(shù)及其在地震勘探中的應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2007年

9 茍量;中國西部復(fù)雜山地山前帶地震勘探應(yīng)用技術(shù)研究[D];成都理工大學(xué);2005年

10 王權(quán)海;子空間分析方法在地震勘探等信號處理中的初步應(yīng)用研究[D];成都理工大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 于連河;陸用大型拖曳式地震勘探系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的研究[D];南京理工大學(xué);2015年

2 翟金海;地震勘探數(shù)據(jù)采集及噪聲壓制方法的研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

3 王慧;地震勘探采集控制軟件研制及廢道處理算法研究[D];南京理工大學(xué);2015年

4 姜成玉;基于相關(guān)積分的徑向時頻峰值濾波壓制地震勘探隨機噪聲[D];吉林大學(xué);2015年

5 朱琪;準(zhǔn)噶爾沙漠區(qū)中部2區(qū)塊地震勘探采集方法研究[D];新疆大學(xué);2015年

6 原健龍;拉拉銅礦隱伏含礦構(gòu)造地震成像試驗研究[D];成都理工大學(xué);2015年

7 王博雅;漠河地區(qū)天然氣水合物地震勘探數(shù)據(jù)采集與處理[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2013年

8 鄧心歡;自適應(yīng)時頻峰值濾波壓制地震勘探隨機噪聲[D];吉林大學(xué);2016年

9 韓雪;自適應(yīng)裂變粒子濾波壓制地震勘探隨機噪聲[D];吉林大學(xué);2016年

10 任宇澤;巨厚黃土地區(qū)地震勘探激發(fā)參數(shù)分析[D];太原理工大學(xué);2010年

，

本文編號：553174