發(fā)布時(shí)間：2016-12-18 01:28

  本文關(guān)鍵詞：時(shí)間域航空電磁數(shù)據(jù)去噪方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學(xué)》 2015年

時(shí)間域航空電磁數(shù)據(jù)去噪方法研究

謝賓  

【摘要】：時(shí)間域航空電磁探測(cè)是一種以電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)，以各種飛行器為載體的地球物理勘探方法，具有效率高，勘探區(qū)域大等優(yōu)點(diǎn)。時(shí)間域航空電磁探測(cè)由于其飛行測(cè)量方式，引入大量噪聲，包括線圈運(yùn)動(dòng)噪聲、人文噪聲、儀器內(nèi)部噪聲、地質(zhì)噪聲，以及由于環(huán)境、溫度等變化引入的系統(tǒng)噪聲等，嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)質(zhì)量以及數(shù)據(jù)處理與成像解釋結(jié)果。因此，數(shù)據(jù)噪聲去除與壓制是時(shí)間域航空電磁探測(cè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)。 本文基于國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目的子課題“吊艙式時(shí)間域直升機(jī)航空電磁勘查數(shù)據(jù)處理與成圖關(guān)鍵技術(shù)”及國(guó)家重大科研裝備研制專項(xiàng)的子課題“航空瞬變電磁系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與反演成像”，針對(duì)原始數(shù)據(jù)天電噪聲，抽道前測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)噪聲與抽道后剖面殘余噪聲的特點(diǎn)，研究噪聲去除方法。論文主要的內(nèi)容及研究成果如下： 原始數(shù)據(jù)中的天電噪聲在時(shí)域上持續(xù)時(shí)間短，幅值較大，隨機(jī)性強(qiáng)，需要進(jìn)行單獨(dú)的識(shí)別與去除。本文利用大窗寬對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差，設(shè)定閾值從而識(shí)別天電噪聲并標(biāo)識(shí)。當(dāng)天電噪聲含量較少時(shí)采用剪裁法，較多時(shí)采用Alpha-trim濾波的方法。剪裁法在疊加時(shí)舍去含有天電噪聲的數(shù)據(jù)及與其相對(duì)應(yīng)的另一半周期的數(shù)據(jù)；Alpha-trim濾波則通過沿剖面進(jìn)行濾波去除天電噪聲。 本文基于EMD算法，研究時(shí)間域航空電磁探測(cè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)噪聲的去除。EMD將測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，得到頻率成分由高到低的固有模態(tài)函數(shù)及代表趨勢(shì)的余項(xiàng)。利用EMD濾波的特性，保留余項(xiàng)作為去噪后信號(hào)，去除了包含在固有模態(tài)函數(shù)中的高頻測(cè)點(diǎn)噪聲。 針對(duì)剖面數(shù)據(jù)的殘余噪聲，本文分別基于自適應(yīng)變窗寬濾波算法與主成分分析算法，研究剖面的濾波及不相關(guān)噪聲的去除。自適應(yīng)變窗寬濾波算法，根據(jù)局部梯度的變化速率，調(diào)整濾波窗寬，在異常處，采用較小窗寬，在非異常處，采用較大窗寬，這樣即保持了異常的幅值又去除了噪聲。主成分分析算法，將剖面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為主成分，，有用信息包含在少數(shù)低階主成分中，多數(shù)高階主成分則為不相關(guān)噪聲，對(duì)少數(shù)低階主成分重構(gòu)剖面數(shù)據(jù)去除不相關(guān)噪聲。 通過仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)去噪前后效果對(duì)比及信噪比的比較，證明了上述算法的有效性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH763.1
【目錄】：

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