自适应滤波方法在瞬变电磁去噪中的研究及应用

发布时间：2020-04-27 06:47

【摘要】：本文从瞬变电磁勘探方法的基本原理出发,推导出瞬变电磁的一维正演响应公式。结合瞬变电磁主要噪音特点,讨论了瞬变电磁数据信号是一种宽频带信号,容易受到多种噪声影响的特性,如果不对这些噪音进行抑制,将大大影响瞬变电磁勘探方法解释的精度。在分析目前瞬变电磁去噪方法优劣的基础上,提出最小均方(LMS)自适应滤波方法和递推最小二乘法(RLS)自适应滤波方法在瞬变电磁数据滤波处理中的应用思路。通过实现最小均方(LMS)自适应滤波方法和递推最小二乘法(RLS)自适应滤波方法在模拟正弦信号加高斯白噪声数据处理中的效果,研究方法的可行性。在对最小均方(LMS)自适应滤波方法和递推最小二乘法(RLS)自适应滤波方法滤波关键参数对比和分析的基础上,研究了两种方法在一维瞬变电磁正演加噪数据滤波处理的效果,以定量分析的方法判断两种方法的适用性和有效性,确定了选取递推最小二乘法(RLS)自适应滤波方法更适用于瞬变电磁的去噪处理。然后使用已经在工程实例中得到验证的瞬变电磁实际二次场响应数据,对剖面中出现跳变现象较为突出的一个测点所探测的二次场单点衰减曲线进行了滤波处理分析,以典型测点确定方法的有效性。随后对一条剖面进行了递推最小二乘法(RLS)自适应滤波方法滤波处理。讨论了一种简单、快速且常用的反演方法——“烟圈”反演方法的基本原理和反演步骤,并对滤波处理前和滤波处理后的数据分别进行“烟圈”反演,得到反演结果后,将其二者与已验证正确的反演结果进行对比分析,得出递推最小二乘法(RLS)自适应滤波方法能作为一种有效的滤波处理方法应用在瞬变电磁数据处理中的结论。本文在对瞬变电磁数据去噪方法进行研究的基础上,通过验证递推最小二乘法(RLS)自适应滤波方法应用在瞬变电磁数据处理中的效果分析,最终证明自适应滤波方法在瞬变电磁数据处理中是可行的,可以对瞬变电磁数据进行快速去噪处理,拓宽瞬变电磁信号去噪的有效处理方法和技术。
【图文】：

图 2-1 烟圈 模型示意图研究认为，通常瞬变电磁场在地下空间中以 烟圈 模型的形式扩散传播，受趋肤效应的影响，数据的高频成分大多集中浅层地层，分布范围局限于地表发射场源附近，中低频成分会传播到深部地层，范围也会逐渐的扩大，前人将其形象的比喻为 烟圈 。r是 烟圈 传播范围的半径，h是 烟圈 的传播深度，，可得其表达式为（2-1）。8/()220r Ct a（2-1）04 th （2-2）式中，a为发射线圈半径为：8/22C （2-3）当 烟圈 传播范围的半径 相对于发射线圈的半径很大时，可得：

图 2-2 瞬变电磁正演理论模型设发射线圈回线源为圆形，其磁场分量在各个方向的表达式应为： ereJaJdzIaEzhTEzh[]()()21100()()000 （2- ereJaJdIaHzhTEzh[]()()2110()()00 （2- ereJaJdIaHzhTEzhz[]()()210020()()00 （2-式 2-10 中，00z i ，I 代表发射线圈电流的大小，a 代表发射线圈的半径0 代表在空气中的磁导率，h代表发射线圈距离地表的高度，rTE代表地下地的反射系数，z代表接收线圈距离地表的高度， 代表发射与接收的距离，
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P631.325

【参考文献】

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本文编号：2641989