隨著探測對象日趨復(fù)雜,適應(yīng)于起伏界面、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的逆時偏移成像算法得到了不斷發(fā)展,此成像方法可高精度重構(gòu)無法觀測區(qū)域的物質(zhì)形態(tài),然而由于此算法存在計算效率低和低頻噪聲的問題而降低了其實用性。因此本文主要針對這兩個問題進(jìn)行研究。針對逆時偏移算法存在計算效率低的問題,本文對有限時域差分算法(FDTD)和偽譜時域算法(PSTD)接收波形進(jìn)行仿真對比,表明前者達(dá)到數(shù)值穩(wěn)定性的要求為一個波長內(nèi)至少解剖12個網(wǎng)格密度、而后者只需要2個網(wǎng)格即可,表明偽譜法可以大網(wǎng)格剖分,從而降低了空間存儲量和計算量,計算效率得到大幅度提高;此外,在滿足上述兩種算法各自精度要求下,計算出它們接收波形之間的最大相對誤差為1.13%,平均誤差為0.61%,因此用偽譜法代替差分法進(jìn)行數(shù)值模擬是一種有效的方法。針對高電導(dǎo)率介質(zhì)中的電磁波傳播衰減問題,本文將改變電導(dǎo)率正負(fù)號的衰減補(bǔ)償方法應(yīng)用到逆時偏移成像中,保證電磁波進(jìn)行逆時傳播時的波動方程對稱性,仿真波形表明衰減補(bǔ)償逆時偏移方法能夠很好地恢復(fù)由電導(dǎo)率造成的信號衰減,從而提高了成像的分辨率。針對逆時偏移算法成像中存在低頻噪聲現(xiàn)象,本文從噪聲產(chǎn)生的機(jī)制出發(fā),首先分析了基于時間窗互...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 成像算法研究現(xiàn)狀
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
2 電磁波逆時偏移成像算法理論研究
    2.1 逆時偏移成像算法
        2.1.1 逆時偏移成像算法基本原理
        2.1.2 逆時偏移成像擬解決的關(guān)鍵技術(shù)與流程
    2.2 成像中噪聲產(chǎn)生的機(jī)制
    2.3 去噪方法的分類
        2.3.1 波場傳播過程中去噪
        2.3.2 應(yīng)用成像條件時去噪
        2.3.3 成像后去噪
    2.4 本章小結(jié)
3 數(shù)值模擬算法研究
    3.1 二維時域有限差分法(FDTD)
    3.2 二維偽譜時域算法(PSTD)
    3.3 兩種數(shù)值算法精度對比
        3.3.1 相同采樣精度的波形穩(wěn)定性對比
        3.3.2 不同采樣精度的波形穩(wěn)定性對比
    3.4 衰減補(bǔ)償逆時偏移成像研究
        3.4.1 衰減補(bǔ)償理論研究
        3.4.2 衰減補(bǔ)償仿真對比
    3.5 本章小結(jié)
4 基于PSTD的逆時偏移噪聲壓制方法研究
    4.1 傳統(tǒng)逆時偏移成像效果測試
    4.2 時間窗逆時偏移成像研究及去噪效果測試
        4.2.1 時間窗逆時偏移成像算法研究
        4.2.2 去噪效果測試
    4.3 兩種去噪算法研究及效果測試
        4.3.1 波場分離技術(shù)
        4.3.2 拉普拉斯濾波
        4.3.3 去噪效果測試
    4.4 本章小結(jié)
5 基于改進(jìn)的逆時偏移在隧道病害中的應(yīng)用
    5.1 隧道病害
    5.2 仿真與分析
        5.2.1 溶蝕裂隙模型
        5.2.2 溶洞溶腔模型
        5.2.3 組合模型
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3742914