基于物理小波的频谱分解方法及应用研究

在地震资料频谱分解中,采用匹配地震子波的物理小波,依据地震信号的特征,用振幅、能量衰减率、能量延迟时间及地震子波的中心频率等四类参数构造基本小波,把地震信号分解在小波域,高频分量能够得到精细的刻画.本文以物理小波变换为工具, 给出了该变换中的核函数的选择方法,进而提出了基于物理小波变换的频谱成像方法.我们将此方法用于海上某油田河流相储层的描述,并与常规软件中的小波变换频谱成像结果进行了对比, 结果表明,本文提出的方法更能精细地刻画地质事件.     

时程信号的Hilbert-Huang变换与小波分析/

在简要介绍时程信号的小波分析和Hilbert-Huang变换(HHT)理论的基础上，通过地震波和其它时程信号实例，对比分析了小波变换和HHT变换结果. 比较显示:HHT变换和小波变换均能用于对非平稳的信号进行分析，并能捕捉到信号变化的主要特征；与受所选母波影响较大的小波分析不同，HHT变换得到的固有模态函数是直接从原始时程数据中分离出来的，它更能反映原始数据的固有特性；小波分析得到的谱的能量在频率范围内分布较广，而HHT变换的Hilbert谱的大部分能量都集中在一定的时间和频率范围内，能清晰地刻画信号能量随时间、频率的分布. 因此，Hilbert-Huang变换不仅是对非平稳信号进行分析的有效方法，而且也是检测时程信号局部特征的有用工具.      

利用小波包变换对地震信号进行时频分析时小波基函数的选取木

通过比较几种不同的小波基函数的幅频特性,并利用不同的小波基函数对模拟地震记录进行时频分析,以期找到可以更为准确地描述地震信号时频特性的小波基函数.结果表明:利用dmey小波基函数可以更为准确地描述模拟地震信号的时频变化特征,因此,利用小波包变换对地震信号进行时频分析时选取dmey小波基函数较为合适.     

高斯线调频小波变换及其在地震震相识别中的应用

基于地震渐变信号在起始点附近信号高频分量比较丰富，但信号幅度较小的特点，本文选取高斯线调频小波作为基函数，研究了不同小波参数和信号参数对其变换结果的影响规律，找出了直接利用变换峰值进行震相识别的误差来源，提出了一种从背景噪声中实现渐变地震震相识别的有效方法——定尺度小波变换比方法，给出了模拟数字信号和实际地震震相识别的实例．      

基于连续小波变换的大地电磁信号谱估计方法

在基于连续小波变换的大地电磁信号谱估计方法中 ,通过引入整体平均、小波系数收缩和显著性检验等统计技术 ,以提高谱估计的精度 .文中同时讨论了连续小波变换中各种参数的选取问题 ,给出了Morlet小波函数中尺度与傅里叶频率之间转换的经验公式 ,并给出了谱估计的具体算法 .结果表明 ,本文方法可有效压制较强的白噪声和局部相关噪声 .与FFT谱估计方法相比 ,该方法大大降低了对信号记录长度的要求 ,因而对大地电磁信号的处理有实际意义 .     

用于三分向记录震相识别的小波变换方法

应用包含在小波变换系数中的信号偏振信息,提出了一种确定单台三分向记录图中Ｐ波和Ｓ波震相的小波变换方法．主要的思路是寻找地震信号在不同尺度下小波变换系数的显著特性．通过对小波变换系数主成分的分析,得到不同尺度下的Ｐ波和Ｓ波识别因子,进而形成确定Ｐ波和Ｓ波初至的定位函数．通过对模拟资料和实际地震资料的分析,认为由小波变换方法形成的定位函数具有一定的抗噪声能力,在精确识别Ｐ波和Ｓ波初至方面是非常有效的．本文首先介绍了小波变换的基本概念和详细方法,然后应用小波变换对实际资料进行处理,并给出了研究结果．      

小波变换与信号瞬时特征分析

基于经典Hilbert变换计算信号瞬时参数（如瞬时频率等），当信号中噪声较强时计算结果不能很好地刻划有效信号特征．本文提出了用小波变换求能量有限实信号对应的解析信号的一个定理，在此基础上给出了用小波变换计算信号瞬时参数的算法．理论分析及模型算例结果表明，本文提出的方法计算精度高且有较强的抗噪声能力．对地震记录的褶积模型，深入地分析了不同尺度下地震记录小波变换结果及其对应的瞬时参数含义，这对实际应用有重要意义．     

基于曲率模态和小波变换的结构损伤位置识别

小波变换具有在时域和频域内表征信号局部特性的能力,能够在不同尺度下对结构响应中的突变信号进行放大和识别.在结构曲率模态基础上,本文提出了一种基于小波变换的结构损伤检测和定位方法.利用双正交小波函数对损伤前后结构的曲率模态进行小波变换,用损伤前后小波变换系数残差建立了结构损伤指标,通过小波变换系数残差的分布统计情况判定损伤的存在并确定其位置.应用简支梁数值模拟结果对该方法进行了验证.     

基于解析信号重构的同步挤压小波变换的时频谱影响因素分析

受测不准原理的制约,小波变换、S变换等时频分析算法无法同时获得高时间分辨率和高频率分辨率。为了满足更高的要求,出现了一种联合小波变换和时频谱重组的新方法—同步挤压小波变换。本文从同步挤压小波变换和基于解析信号重构的同步挤压小波变换的原理出发,通过模型分析算法中参数设置对时频分析结果的影响,包括小波母函数、小波母函数的参数选择和小波阈值等,分析瞬时频率变化率不为零的信号所存在的时频谱模糊现象,并通过控制小波母函数、小波母函数参数以及小波阈值有效地减轻瞬时频率变化率不为零的信号所存在的时频谱模糊现象,时频谱的质量得到一定程度的提高。研究结果对获取高分辨率地震时频谱具有一定的指导意义。      

测井曲线的小波变换特性在自动分层中的应用

研究了信号在特定函数作为小波基时其小波变换过零（极值）点的特征,提出了利用小波变换过零（极值）点特性对测井信号进行地层划分的方法．该方法包括两个主要步骤,一是利用小波变换的多分辨率特性得到测井曲线的形态特性随空间坐标的变化信息;二是利用小波变换过零（极值）点的特征在不同尺度上的反映,提取不同尺度下的奇异点作为分层的待参考点,结合实际情况最终确定分层点．并结合实际应用,验证了利用该方法处理测井信号的有效性。     

基于小波变换的大尺度岩体结构微震监测信号去噪方法研究

为将小波去噪方法应用于大尺度岩体结构微震监测信号的去噪研究,首先在MATLAB环境下进行仿真,验证了使用Symlet6小波进行小波去噪的可行性;利用4种自适应阈值规则对含噪信号进行去噪对比,结果表明4种阈值去噪后的信号在均方差较小的情况下都极大地提高了信号的信噪比,有效地去除了噪声,对不同的含噪信号,无偏似然原则阈值去...     

基于小波分频叠前相干噪声压制方法

基于小波分析的去噪方法在地震资料叠前处理中得到了广泛应用.本文主要介绍利用小波变换的分频特性来压制相干噪声.通过小波分频技术将叠前地震信号分解为不同频带,然后利用有效波和相干干扰波的频谱差异来区分有效信号和噪声,最后利用加权方法去掉不需要的噪声信息来达到去除相干噪声的目的.实际资料的处理结果表明：基于小波分频方法能很好地压制相干噪声,从而提高地震资料信噪比和分辨率.     

Seismic signal analysis based on the dual-tree complex wavelet packet transform

We tried to apply the dual-tree complex wavelet packet transform in seismic signal analysis. The complex wavelet packet transform (CWPT) combine the merits of real wavelet packet transform with that of complex continuous wavelet transform (CCWT). It can not only pick up the phase information of signal, but also produce better “focalizing” function if it matches the phase spectrum of signals analyzed. We here described the dual-tree CWPT algorithm, and gave the examples of simulation and actual seismic signals analysis. As shown by our results, the dual-tree CWPT is a very effective method in analyzing seismic signals with non-linear phase. Foundation item: Cultural Heritage Protection Program of State Administration of Cultural Heritage (200001).     

声子波及其在地震波资料分解中的应用

声子波是由声波波动方程的解构成的一种物理子波,如果不考虑吸收和散射,声子波的传播是相当简单的;相反地,数学子波的传播即使在均匀介质中也是极其复杂的.作为波动方程的解,声子波比一般的数学子波更能有效地应用于复杂声波和地震波的分解和分析.本文从Kaiser的声子波理论出发,给出了通过分别引入点源波形的复时间函数和点源虚时间坐标来构成声子波的两种解释,并对点源模型的合成地震图和实际复杂模型的地震波资料进行了时-空域的声子波变换,说明了声子波应用于地震波资料分解的有效性.     

Measurement of interstation phase velocity by wavelet transformation

In this paper,we present wavelet transformation method to measure interstation phase velocity. We use Morlet wavelet function as mother wavelet to filter two seismograms at various period of interest,and correlate the wavelet filtered seismograms to form cross-correlogram. If both wavelet filtered signals are in phase at that period,the phase of the cross-correlogram is a minimum. Using 3-spline interpolation to transform cross-correlation matrix to a phase velocity verse period image,it is convenient for u...     

流体饱和多孔隙介质二维弹性波方程正演模拟的小波有限元法

本文将小波有限元法引入到流体饱和多孔隙介质二维波动方程的正演模拟中,以二维Daubechies小波的尺度函数代替多项式函数作为插值函数,构造二维张量积小波单元.引入一类特征函数解决了Daubechies小波没有显式解析表达式所带来的基函数积分值计算问题,并推导出计算分数节点上Daubechies小波函数值的递推公式,从而构造出由小波系数空间到波场位移空间的快速小波变换.数值模拟结果表明该方法是有效的.     

Dyadic wavelet analysis of PDA signals

The dyadic wavelet transform is used to analyze PDA measured signals in order to identify the CASE-damping factor, which may be directly calculated from the dyadic wavelet analysis, not from the correlation study; accordingly, the pile capacity may be more exactly estimated by the CASE method. The dyadic wavelet transform can decompose a PDA measured signal into an incident impact wave and a reflected impulse wave at the certain scale that are clearly shown on the wavelet transform graph. The relation between the incidence and the reflection has been established by a transfer function based on the dyadic wavelet transform and the one-dimensional wave equation, whose phase is the time delay between the incident and the reflected and whose magnitude is a function of the CASE-damping factor. An autocorrelation function analysis method is proposed to determine the time delay and to estimate the magnitude of the transfer function that is determined by the ratio of the maximum of the autocorrelation function to the second peak value represented the reflected wave on the autocorrelation function graph. Thus, the damping factor is finally determined. An analog signal, a PIT signal and five PDA signals demonstrate the proposed methods, by which the time delay, the CASE-damping factor, and pile capacity are determined. The damping factors and pile capacity are good agreement with those by CAPWAP.     

利用小波变换识别山西测震台网震相

为有效提高山西测震台网震相识别精度,在论述小波变换原理基础上,结合台网记录的震相特征,针对干扰大、能量弱的震相,采用小波变换进行分析。常见噪声干扰相对地震信号频率较高,小波变换能够有效压制噪声,提高震相识别精度;对于能量较弱的震相,可以利用小波变换分解信号,按频率逐层进行震相识别。分析认为,小波变换是识别山西地区震相的有效方法。     

自适应的最小平方反褶积及在地震勘探中的应用

本文给出了一种自适应的最小平方反褶积方法（ALSD法）,其基本原理是用滤波器的输出来修正愿望输出,从而使结果得到改善。从迭代格式来讲,它是极小熵反褶积方法的推广。本文还从理论上讨论了自适应函数的选取方法。通过人工模拟地震记录数据及真实地震剖面计算的结果,显示出ALSD法是一种计算量省且效果好的方法。对小相位子波,滤波效果与最小平方预测反褶积相当;对混合相位子波,仍具有近于小相位时的效果。