瞬变电磁场波场变换与合成孔径成像理论研究
发布时间：2022-02-18 08:40
瞬变电磁（Transient Electromagnetic,TEM）信号由于其本身扩散场特性,分辨能力较弱,探测精度不高。而波动场则表现出较好的特性,对目标的分辨能力更高所谓瞬变电磁场波场变换是指,将时域低频电磁场通过数学变换转换成满足波动方程的虚拟波场,然后借助于波场中发展起来的一些较为成熟的解释方法和技术对这种计算出来的“波场”进行分析和处理,从而达到探测地下目标体,提高瞬变电磁法的分辨率和解释精度的目的本文首先推导了适用于多种电磁场分量（电场、磁场、感应电动势）的波场变换方程。由于波场变换式属于第一类Fredholm方程,由扩散场求对应的波场为不适定逆问题。考虑到共辄梯度法（Conjugate Gradient method,CG）对求解系数矩阵具有紧密簇谱的线性方程组十分有效,本文提出了一种新的预条件正则化共辄梯度法（Pre-conditioned Regularized Conjugate Gradient,PRCG）来实现扩散方程到波动方程的转换。首先,分析了积分核函数曲线特征,对几种不同离散方式进行比较,选取翠域时间窗最窄,系数矩阵条件数最小的离散方式1对方程进行离散,...
【文章来源】：桂林电子科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
§1.1 研究背景及意义
§1.2 瞬变电磁场波场变换技术研究进展
§1.3 瞬变电磁合成孔径技术的理论基础
§1.4 论文主要内容及研究成果
第二章 瞬变电磁场的波场变换理论及方法技术研究
§2.1 瞬变电磁场的波场变换理论
§2.2 瞬变电磁场波场变换算法
§2.2.1 波场变换的数值离散
§2.2.2 预条件正则化共轭梯度法
§2.3 算法验证
§2.4 本章小结
第三章 瞬变电磁场波场变换结果及虚拟波场特性分析
§3.1 两层地电模型响应的波场变换分析
§3.1.1 D型地电模型响应的波场变换
§3.1.2 G型地电模型响应的波场变换
§3.2 三层地电模型响应的波场变换分析
§3.2.1 Q型地电模型响应的波场变换
§3.2.2 A型地电模型响应的波场变换
§3.2.3 H型地电模型响应的波场变换
§3.2.4 K型地电模型响应的波场变换
§3.3 噪声影响对于波场变换效果分析
§3.4 本章小结
第四章 瞬变电磁合成孔径成像理论研究
§4.1 合成孔径技术概述
§4.2 合成孔径聚焦瞬变电磁成像的基本原理
§4.2.1 合成孔径聚焦超声成像技术
§4.2.2 合成孔径聚焦瞬变电磁成像技术
§4.3 合成孔径有效长度与最佳延时的确定
§4.4 瞬变电磁合成孔径成像验证与效果分析
§4.4.1 不同地电模型合成孔径成像
§4.4.2 实测数据分析
§4.5 本章小结
第五章 总结与展望
§5.1 研究工作总结
§5.2 下一步工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]合成孔径成像的应用及发展[J]. 孙宝申. 应用声学. 2018(05)
[2]基于合成孔径聚焦技术的煤岩超声成像检测研究[J]. 李力,魏伟,夏旺. 中国矿业大学学报. 2018(04)
[3]多波束合成孔径声呐技术研究进展[J]. 李海森,魏波,杜伟东. 测绘学报. 2017(10)
[4]瞬变电磁法在煤矿导水构造探测中的应用[J]. 刘树新,赵悦文. 内蒙古煤炭经济. 2017(11)
[5]矿井瞬变电磁法超前探测合成孔径成像研究[J]. 程久龙,陈丁,薛国强,邱浩,周项通. 地球物理学报. 2016(02)
[6]基于微分电导的航空瞬变电磁合成孔径快速成像方法研究[J]. 戚志鹏,李貅,郭建磊,孙怀凤,姚伟华,吴琼. 地球物理学进展. 2015(04)
[7]电性源瞬变电磁地空逆合成孔径成像[J]. 李貅,张莹莹,卢绪山,姚伟华. 地球物理学报. 2015(01)
[8]从瞬变电磁扩散场到拟地震波场的全时域反变换算法[J]. 戚志鹏,李貅,吴琼,孙怀凤,杨增林. 地球物理学报. 2013(10)
[9]压缩感知在合成发射孔径医学超声成像中的应用[J]. 吕燚,吴文焘,李平. 声学学报. 2013(04)
[10]矿井工作面地质异常精细探查方法技术研究进展[J]. 程刚,张平松,吴荣新,郭立全. 工程地球物理学报. 2013(01)
博士论文
[1]航空瞬变电磁三维成像解释方法研究[D]. 赵越.长安大学 2016
[2]基于非衍射波和合成孔径的三维超声成像[D]. 韩志会.中国科学技术大学 2012
[3]瞬变电磁三维合成孔径延拓成像方法研究[D]. 戚志鹏.长安大学 2011
[4]合成孔径聚焦超声成像技术研究[D]. 杜英华.天津大学 2010
硕士论文
[1]瞬变电磁合成孔径成像方法分辨率的研究[D]. 马玉龙.长安大学 2015
[2]航空瞬变电磁合成孔径成像方法的关键参数研究[D]. 钱建兵.长安大学 2013
[3]合成孔径声纳聚焦成像算法研究[D]. 田丰.武汉理工大学 2009
[4]多孔径瞬变电磁辐射场的实验研究[D]. 全红娟.长安大学 2003
本文编号：3630526
【文章来源】：桂林电子科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
§1.1 研究背景及意义
§1.2 瞬变电磁场波场变换技术研究进展
§1.3 瞬变电磁合成孔径技术的理论基础
§1.4 论文主要内容及研究成果
第二章 瞬变电磁场的波场变换理论及方法技术研究
§2.1 瞬变电磁场的波场变换理论
§2.2 瞬变电磁场波场变换算法
§2.2.1 波场变换的数值离散
§2.2.2 预条件正则化共轭梯度法
§2.3 算法验证
§2.4 本章小结
第三章 瞬变电磁场波场变换结果及虚拟波场特性分析
§3.1 两层地电模型响应的波场变换分析
§3.1.1 D型地电模型响应的波场变换
§3.1.2 G型地电模型响应的波场变换
§3.2 三层地电模型响应的波场变换分析
§3.2.1 Q型地电模型响应的波场变换
§3.2.2 A型地电模型响应的波场变换
§3.2.3 H型地电模型响应的波场变换
§3.2.4 K型地电模型响应的波场变换
§3.3 噪声影响对于波场变换效果分析
§3.4 本章小结
第四章 瞬变电磁合成孔径成像理论研究
§4.1 合成孔径技术概述
§4.2 合成孔径聚焦瞬变电磁成像的基本原理
§4.2.1 合成孔径聚焦超声成像技术
§4.2.2 合成孔径聚焦瞬变电磁成像技术
§4.3 合成孔径有效长度与最佳延时的确定
§4.4 瞬变电磁合成孔径成像验证与效果分析
§4.4.1 不同地电模型合成孔径成像
§4.4.2 实测数据分析
§4.5 本章小结
第五章 总结与展望
§5.1 研究工作总结
§5.2 下一步工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]合成孔径成像的应用及发展[J]. 孙宝申. 应用声学. 2018(05)
[2]基于合成孔径聚焦技术的煤岩超声成像检测研究[J]. 李力,魏伟,夏旺. 中国矿业大学学报. 2018(04)
[3]多波束合成孔径声呐技术研究进展[J]. 李海森,魏波,杜伟东. 测绘学报. 2017(10)
[4]瞬变电磁法在煤矿导水构造探测中的应用[J]. 刘树新,赵悦文. 内蒙古煤炭经济. 2017(11)
[5]矿井瞬变电磁法超前探测合成孔径成像研究[J]. 程久龙,陈丁,薛国强,邱浩,周项通. 地球物理学报. 2016(02)
[6]基于微分电导的航空瞬变电磁合成孔径快速成像方法研究[J]. 戚志鹏,李貅,郭建磊,孙怀凤,姚伟华,吴琼. 地球物理学进展. 2015(04)
[7]电性源瞬变电磁地空逆合成孔径成像[J]. 李貅,张莹莹,卢绪山,姚伟华. 地球物理学报. 2015(01)
[8]从瞬变电磁扩散场到拟地震波场的全时域反变换算法[J]. 戚志鹏,李貅,吴琼,孙怀凤,杨增林. 地球物理学报. 2013(10)
[9]压缩感知在合成发射孔径医学超声成像中的应用[J]. 吕燚,吴文焘,李平. 声学学报. 2013(04)
[10]矿井工作面地质异常精细探查方法技术研究进展[J]. 程刚,张平松,吴荣新,郭立全. 工程地球物理学报. 2013(01)
博士论文
[1]航空瞬变电磁三维成像解释方法研究[D]. 赵越.长安大学 2016
[2]基于非衍射波和合成孔径的三维超声成像[D]. 韩志会.中国科学技术大学 2012
[3]瞬变电磁三维合成孔径延拓成像方法研究[D]. 戚志鹏.长安大学 2011
[4]合成孔径聚焦超声成像技术研究[D]. 杜英华.天津大学 2010
硕士论文
[1]瞬变电磁合成孔径成像方法分辨率的研究[D]. 马玉龙.长安大学 2015
[2]航空瞬变电磁合成孔径成像方法的关键参数研究[D]. 钱建兵.长安大学 2013
[3]合成孔径声纳聚焦成像算法研究[D]. 田丰.武汉理工大学 2009
[4]多孔径瞬变电磁辐射场的实验研究[D]. 全红娟.长安大学 2003
本文编号：3630526
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