基于矩阵束的航空瞬变电磁去噪方法研究

发布时间：2017-11-21 22:02

  本文关键词：基于矩阵束的航空瞬变电磁去噪方法研究

  更多相关文章： 航空瞬变电磁法 去噪方法 扩展Prony法 矩阵束法

【摘要】：航空瞬变电磁法是一种以飞行器为载体,以电磁感应原理为基础的移动源电磁探测方法。由于该方法快速、高效、成本低、不受地形限制,因此,在油气、矿产资源勘探、地下水调查、生态环境评价等领域得到广泛应用。航空瞬变电磁数据是一种宽频带信号,且晚期道信号能量非常小,容易受到运动噪声、人文噪声、天电噪声等外在因素的影响,导致数据质量降低。如果不对这些噪声进行分析并加以抑制,那么,将严重影响后期反演解释精度。因此,如何有效的去除各种噪声,已经成为亟待解决的问题之一。针对该问题已经提出了很多航空瞬变电磁去噪方法,但这些方法要么只能去除单一噪声,要么可以去除多种噪声,但计算量较大,效率较低。本文结合863重大项目子课题“直升机吊舱式时间域航空电磁勘查系统实用化研究”,对航空瞬变电磁法去噪方法进行研究。由于航空瞬变电磁数据单点衰减趋势与负指数衰减具有一定的相似性,因此,用“衰减指数和”信号模型来表示航空瞬变电磁数据具有一定的理论依据。本文将航空瞬变电磁数据表示为“衰减指数和”信号模型的形式,分析并讨论了该模型的两种不同的数值解法:扩展Prony法和矩阵束法。具体来讲,研究内容主要包括以下几个方面:(1)航空瞬变电磁法模拟数据的生成。首先,通过麦克斯韦方程组得到扩散方程,并推导出中心回线航空瞬变电磁法的一维正演模拟公式;然后,运用G-S变换和汉克尔积分变换对正演公式进行计算,得出模拟数据,为后面实验提供了基本的测试数据。(2)噪声模拟方法及噪声数据的生成。首先,用高斯分布产生高斯白噪声;然后,分别用自回归-滑动平均模型和Alpha稳定分布模型产生天电噪声;最后,对上述两种模型产生的天电噪声进行分析评价。(3)基于扩展Prony的航空瞬变电磁去噪方法。首先,用扩展Prony法对正演模拟数据进行数据重构,分析该方法对航空瞬变电磁数据去噪的可行性;然后,用该方法处理加噪模拟数据,并用均方根误差对去噪结果进行评价;最后,用实测数据测试该方法的去噪效果。(4)基于矩阵束的航空瞬变电磁去噪方法。首先,用矩阵束法对正演模拟数据进行数据重构,分析该方法对航空瞬变电磁数据去噪的可行性;然后,用该方法处理加噪模拟数据,并用均方根误差对去噪结果进行评价;最后,用实测数据测试该方法的去噪效果。(5)扩展Prony法和矩阵束法去噪性能评价。首先,从实验结果对两种方法进行去噪效果比较;然后,从理论上对两种方法进行去噪性能评价。
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631.326

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本文编号：1212410