基于核最小噪声分离的航空瞬变电磁去噪方法研究

发布时间：2021-05-26 11:17

　　航空瞬变电磁法（ATEM）是一种以飞机为搭载平台的航空物探测量方法,具有探测效率高、成本低、勘探面积广等显著优点,所以被广泛用矿产勘查、油气评价、海洋监测等领域。由于航空瞬变电磁系统的探测方式,在实际采集过程中,电磁数据容易受到各类噪声的影响,如果不对数据中的噪声进行去除,将会严重影响数据处理和反演的精度。因此,寻找有效的去噪方法对数据中噪声进行剔除具有重要的意义。本文结合国家重点研发项目“航空地球物理数据综合处理解释方法研究及软件开发”的子课题“航空ATEM和地面数据处理方法研究及软件开发”,对航空瞬变电磁数据去噪方法进行研究。提出了基于核最小噪声分离（KMNF）的航空瞬变电磁去噪方法,通过推导KMNF的计算过程,了解其去噪机理。针对KMNF分解过程中噪声估计问题,本文采用自适应变窗宽滤波算法估计计算噪声,并利用模型计算验证了其可行性。本文计算所选用的核函数为高斯径向基核函数。在正演数据中加入一定的高斯噪声,分别利用线性最小噪声分离和核最小噪声分离进行去噪。实验结果表明,线性最小噪声分离和核最小噪声分离均能对高斯噪声进行分离,达到去噪的目的,且核最小噪声分离的去噪效果更优。工频干扰对... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 航空瞬变电磁法噪声压制发展现状
    1.3 本文的主要内容
第二章 航空瞬变电磁法基本原理
    2.1 航空瞬变电磁法探测基本原理
    2.2 航空瞬变电磁噪声分类及特征
    2.3 本章小结
第三章 核最小噪声分离理论
    3.1 前言
    3.2 线性最小噪声分离原理
        3.2.1 线性最小噪声分离成分计算
        3.2.2 基于线性MNF成分重构的噪声压制
        3.2.3 线性MNF去噪的计算步骤
        3.2.4 线性MNF去噪流程图
    3.3 核方法
        3.3.1 核方法的背景
        3.3.2 核方法的基本思想
    3.4 核最小噪声分离原理
        3.4.1 核最小噪声分离计算
        3.4.2 核MNF去噪的实现步骤
        3.4.3 核MNF去噪流程图
    3.5 噪声估计问题
    3.6 本章小结
第四章 基于核MNF的仿真数据处理
    4.0 三维正演模拟
    4.1 去噪效果评价方法
        4.1.1 均方根相对误差
        4.1.2 信噪比
    4.2 高斯白噪声模拟及去噪
        4.2.1 高斯白噪声模拟
        4.2.2 线性MNF对高斯白噪声去噪
        4.2.3 核MNF对高斯白噪声去噪
    4.3 谐波干扰模拟及去噪
        4.3.1 谐波干扰模拟
        4.3.2 线性MNF对谐波干扰去噪
        4.3.3 核MNF对谐波干扰去噪
    4.4 同时加入高斯白噪声与谐波干扰
    4.5 本章小结
第五章 基于核MNF的实测数据处理
    5.1 野外实测数据剖面
    5.2 实测数据结果分析
    5.3 本章小结
第六章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]时间域航空电磁系统回顾及其应用前景[J]. 赵越,许枫,李貅.  地球物理学进展. 2017(06)
[2]航空电磁勘查技术发展现状及展望[J]. 殷长春,张博,刘云鹤,任秀艳,齐彦福,裴易峰,邱长凯,黄鑫,黄威,缪佳佳,蔡晶.  地球物理学报. 2015(08)
[3]基于改进最小噪声分离变换的特征提取与分类[J]. 白璘,惠萌.  计算机工程与科学. 2015(07)
[4]基于核主成分分析的时间域航空电磁去噪方法[J]. 陈斌,陆从德,刘光鼎.  地球物理学报. 2014(01)
[5]基于主成分分析的航空电磁数据噪声去除方法[J]. 朱凯光,王凌群,谢宾,王琦,程宇奇,林君.  中国有色金属学报. 2013(09)
[6]时间域航空电磁数据线圈运动噪声去除方法仿真研究[J]. 尹大伟,林君,朱凯光,王亚冉,李冰冰.  吉林大学学报(地球科学版). 2013(05)
[7]固定翼时间域航空电磁勘查系统研发进展[J]. 胡平,李文杰,李军峰,孟庆敏,王绪本,陈晓东,刘莹莹.  地球学报. 2012(01)
[8]改进ICA去噪方法在瞬变电磁信号处理中的应用[J]. 刘祥平,王建明.  北京师范大学学报(自然科学版). 2011(01)
[9]信号估计中的核回归方法[J]. 万青,谢勤岚.  现代电子技术. 2008(11)
[10]基于核主成分分析与最小二乘支持向量机结合处理时间序列预测问题[J]. 郭辉,王玲,刘贺平.  北京科技大学学报. 2006(03)

博士论文
[1]基于统计特性分析的航空电磁数据噪声压制技术研究[D]. 王凌群.吉林大学 2016

硕士论文
[1]基于主成分分析和最小噪声分离的航空电磁数据去噪方法研究[D]. 陆依明.吉林大学 2018
[2]基于核函数的航空瞬变电磁去噪方法研究[D]. 岳望.成都理工大学 2018
[3]基于核MNF变换的高光谱数据降维算法研究[D]. 赵斌.中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所) 2017
[4]基于矩阵束的航空瞬变电磁去噪方法研究[D]. 齐耀光.成都理工大学 2016
[5]时间域航空电磁数据去噪方法研究[D]. 谢宾.吉林大学 2015
[6]主成分分析法研究及其在特征提取中的应用[D]. 陈佩.陕西师范大学 2014
[7]基于子空间分析的航空瞬变电磁去噪方法研究[D]. 武莹.成都理工大学 2014
[8]基于核主成分分析的原像问题研究[D]. 万康康.南京理工大学 2014
[9]航空瞬变电磁数据时频分析及去噪方法研究[D]. 何腊梅.成都理工大学 2013
[10]吊舱式时间域直升机航空电磁数据处理方法研究[D]. 吕东伟.成都理工大学 2011



本文编号：3206286