地面磁共振技術能夠對地下水進行直接探測,具有定性定量的優(yōu)點,是一種新興的地球物理方法.然而,磁共振信號只有納伏級,極其微弱,易受環(huán)境噪聲干擾,尤其是具有拉莫爾頻率的噪聲,在時頻域上均與信號重疊,難以有效去除,導致提取的信號參數(shù)準確度低、反演解釋誤差較大.本文針對同頻噪聲干擾問題,提出了相關建模檢測（CMDT）方法,通過相關方法實現(xiàn)頻譜遷移和低通濾波,結合信號和噪聲特征建立數(shù)學模型,采用模型變換實現(xiàn)同頻噪聲的抑制,并利用最小二乘指數(shù)擬合方法提取高精度SNMR信號.為了對新方法進行定量分析,以驗證其效果,對含有不同幅度的同頻噪聲和磁共振信號進行仿真實驗,實驗結果表明在信噪比為-31.17 dB的情況下,所有參數(shù)的最大提取誤差不大于1.22%,驗證了新方法能夠在壓制同頻噪聲的同時提取出高精度信號參數(shù).為了模擬野外情況,在同頻噪聲和信號數(shù)據(jù)中加入隨機噪聲進行實驗,結果表明當信噪比大于-10.12 dB時,CMDT方法仍可以獲取有效的信號.因此,本文的研究為處理含有同頻噪聲干擾的實際SNMR信號數(shù)據(jù)提供了理論依據(jù),為后期高精度反演提供了技術支撐. 

【文章來源】：地球物理學報. 2020,63(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

常規(guī)SNMR信號處理工作流程

其中t為采樣時刻,s(t)為SNMR全波信號,nc(t)表示同頻噪聲.本文基于CDT理論,并結合SNMR信號特征,提出基于相關建模的磁共振信號同頻噪聲抑制算法,進而從含有同頻噪聲的數(shù)據(jù)中提取出有效信號s(t).基于相關建模的磁共振信號同頻噪聲抑制算法流程如圖3所示,其過程可分為三個步驟:首先將包含同頻噪聲的SNMR全波信號數(shù)據(jù)做相關檢測處理,即原始數(shù)據(jù)分別與同相參考信號和正交參考信號相乘實現(xiàn)頻譜遷移,再進行積分變換或低通濾波獲取低頻分量;其次,進行相關建模,即對兩相通道的輸出結果求導以消除同頻噪聲干擾項,再與指數(shù)因子相乘后求導變換,獲取只含有SNMR信號參數(shù)的方程;最后,通過兩個通道輸出結果,建立方程組,利用最小二乘指數(shù)擬合方法提取SNMR信號的所有關鍵參數(shù).整個過程既能壓制同頻噪聲干擾,又能提取出信號參數(shù).

基于相關建模的磁共振信號同頻噪聲抑制算法流程如圖3所示,其過程可分為三個步驟:首先將包含同頻噪聲的SNMR全波信號數(shù)據(jù)做相關檢測處理,即原始數(shù)據(jù)分別與同相參考信號和正交參考信號相乘實現(xiàn)頻譜遷移,再進行積分變換或低通濾波獲取低頻分量;其次,進行相關建模,即對兩相通道的輸出結果求導以消除同頻噪聲干擾項,再與指數(shù)因子相乘后求導變換,獲取只含有SNMR信號參數(shù)的方程;最后,通過兩個通道輸出結果,建立方程組,利用最小二乘指數(shù)擬合方法提取SNMR信號的所有關鍵參數(shù).整個過程既能壓制同頻噪聲干擾,又能提取出信號參數(shù).2.2 基于相關建模的同頻消噪算法


本文編號：3053257