本文關鍵詞：基于改進小波閾值法的動液面信號去噪研究

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【摘要】：在油田生產中,動液面深度是進行采油工藝流程適應性評價和優(yōu)化的核心指標。動液面深度測量的不準確會導致抽油機“空抽”現(xiàn)象的發(fā)生。目前,絕大部分油田采用的是回聲法來測量油井動液面深度,此方法通過回聲儀向抽油機井內發(fā)射聲波信號,信號遇到油水液面時發(fā)生反射,反射波被回聲儀接收。由于抽油機井內噪聲干擾種類多且干擾程度高,導致回聲儀接收到的反射波信號含有噪聲,嚴重影響了油井動液面測量的精度。因此,對含噪的動液面信號進行相應的去噪處理就顯得非常重要。近年來,信號去噪領域已經取得了突飛猛進的發(fā)展且提出了很多的去噪算法,其中,小波變換法因其在時頻兩域上具有局部分析能力和多尺度分析能力而逐漸成為信號去噪領域研究的熱點。本文在小波變換法的基礎上,針對傳統(tǒng)小波閾值法在信號去噪方面存在的缺陷,提出改進的小波閾值法,并應用此方法對含噪的油井動液面信號進行去噪處理,通過仿真結果和數(shù)據(jù)對比得出結論。首先,本文介紹了油井動液面的相關概念和常用的測量方法、常用的小波變換去噪的方法,重點介紹小波閾值去噪的基本原理、去噪步驟、影響去噪效果的因素。分析了傳統(tǒng)的硬、軟閾值法、半軟閾值法和Garrote閾值法在對信號去噪時存在的缺陷,為本文改進閾值法的提出提供了相應的理論基礎。其次,針對傳統(tǒng)閾值法存在的缺陷,本文給出了構造去噪效果優(yōu)異的閾值函數(shù)所應遵循的原則。進而提出改進的小波閾值法并證明其可行性,應用傳統(tǒng)的閾值法和本文改進的閾值法,通過MATLAB軟件對各類含噪信號做去噪處理,分別對比直觀評價標準(仿真曲線圖)和客觀評價標準(信噪比(SNR)和均方差(MSE))得出結論,即本文提出的改進小波閾值法去噪效果要優(yōu)于傳統(tǒng)的閾值函數(shù)法。最后,應用改進的小波閾值法、傳統(tǒng)的硬、軟閾值法和Garrote閾值法分別對含噪的油井動液面信號進行去噪處理,通過對比得出結論,即改進閾值法應用在油井動液面信號去噪中有很好的效果且介紹了此種改進閾值方法的應用前景。
【關鍵詞】：動液面 回聲法 小波變換 小波閾值法 信號去噪 MATLAB仿真
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TE331;TN911.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 創(chuàng)新點摘要7-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 問題的提出10-11
• 1.2 研究意義11-12
• 1.3 國內外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 油井動液面深度測量的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 各種測量方法的對比13-14
• 1.3.3 小波分析去噪的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 實際測量中的干擾因素分析15-16
• 1.5 論文研究內容16-17
• 第二章 基于小波分析的去噪方法及其性能分析17-30
• 2.1 引言17
• 2.2 傳統(tǒng)傅里葉變換和小波變換方法的原理及對比17-21
• 2.2.1 傅里葉變換17-18
• 2.2.2 短時傅里葉變換18
• 2.2.3 小波變換18-20
• 2.2.4 傳統(tǒng)傅里葉變換與小波變換的對比20-21
• 2.3 含噪信號的小波去噪問題描述21-22
• 2.4 常用的小波分析去噪方法22-28
• 2.4.1 小波分解與重構法22-23
• 2.4.2 小波變換模極大值法23-24
• 2.4.3 平移不變量小波閾值法24-25
• 2.4.4 小波閾值法25-28
• 2.4.5 其他的小波去噪方法28
• 2.5 評價聲波信號去噪效果的性能指標28-29
• 2.5.1 信號噪聲比（SNR）29
• 2.5.2 均方差（MSE）29
• 2.6 本章小結29-30
• 第三章 改進的小波閾值法及其可行性分析30-46
• 3.1 引言30
• 3.2 小波閾值法去噪效果的影響因素30-38
• 3.2.1 小波基30-33
• 3.2.2 分解層數(shù)33-34
• 3.2.3 閾值的選取34-36
• 3.2.4 閾值函數(shù)的選取36-38
• 3.3 改進的小波閾值函數(shù)38-39
• 3.4 改進閾值函數(shù)的可行性分析39-41
• 3.4.1 改進閾值函數(shù)的連續(xù)性證明39-40
• 3.4.2 改進閾值函數(shù)的收斂性性證明40-41
• 3.5 閾值的優(yōu)化41-42
• 3.6 優(yōu)化閾值的可行性分析42-43
• 3.7 其他常見的改進閾值函數(shù)43-45
• 3.8 本章小結45-46
• 第四章 改進的閾值法在動液面信號去噪中的應用46-56
• 4.1 引言46
• 4.2 動液面信號的噪聲來源46-47
• 4.3 噪聲的種類47-48
• 4.3.1 高斯白噪聲47
• 4.3.2 椒鹽噪聲47-48
• 4.3.3 斑點噪聲48
• 4.4 改進閾值法的應用48-53
• 4.4.1 改進閾值法在普通含噪信號上的應用48-52
• 4.4.2 改進閾值法在動液面信號去噪上的應用52-53
• 4.5 動液面信號的采集與計算53-55
• 4.6 本章小節(jié)55-56
• 結論56-57
• 參考文獻57-61
• 發(fā)表文章目錄61-63
• 致謝63-64

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王白娟;吳文彬;趙金燕;;基于小波閾值法的平移不變心電信號去噪[J];煤炭技術;2011年02期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 袁孟宇;基于改進小波閾值法的動液面信號去噪研究[D];東北石油大學;2015年

2 余方園;深空傳輸鏈路小波提取弱信號性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

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本文編號：852237