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修正S变换与常规时频分析方法的对比

地震信号往往是非线性、非平稳信号,基于平稳信号理论的常规傅里叶变换方法不能刻画任一时刻的频率成分,而时频分析技术能同时展示信号在时间域和频率域的局部化特征。修正S变换作为一种较新的时频分析方法,是针对S变换窗函  (本文共7页) 阅读全文>>

长安大学
长安大学

时频分析方法及其在地震数据处理中的应用

本论文从线性时频分析理论出发,把短时傅立叶变换、小波变换及S变换(包括广义S变换)用于时频参数的提取,根据时频参数改善地震资料的分辨率、提高地震资料的信噪比、求取瞬时属性参数以及确定薄层的厚度变化。本论文首先介绍了非平稳信号与时频分析的基本概念和主要数学工具,介绍了各种线性时频分析方法之间的关系和各自的优缺点。本论文选用小波时频分析方法,使处理后的地震信号有效频带展宽,从而达到提高地震资料分辨率的目的。这种方法的特点在于结合小波多尺度与谱均衡的优点,使小波变换与谱均衡相结合,对不同尺度的分解结果进行谱均衡处理,以达到提高分辨率的目的。最后通过对理论数据和不同地区的野外实际数据处理的效果分析,可以看出,此方法可以使地震资料的有效频带宽度增加。分辨率提高了1-2倍,说明小波谱均衡方法在提高地震资料的分辨率方面是有效可靠的。在深入分析各种线性时频分析方法特点的基础上,本文提出广义高斯S变换时频滤波。利用广义高斯S变换方法计算每一道数据...  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国石油大学(北京)
中国石油大学(北京)

时频分析方法及其在地震信号谱分解中的应用研究

时频分析联合时间频率表示一维时间信号,是非稳态信号处理的重要工具之一。针对非稳态信号的特点,寻找新的时频分析方法,提高时频分析的精度是时频分析的主要研究内容之一。非稳态是自然界中信号的基本特征。例如:地震勘探中的地震信号、故障诊断中的机器震动信号、雷达信号等等。本论文首先采用切比雪夫正交多项式作为基函数,通过离散余弦变换,实现了信号的非稳态渐近表示。该方法将切比雪夫渐近展开式的系数表示为与时间相关的参数,得到信号随时间变化的频谱特征。通过数值试验,验证了该方法能够获得信号的时频特征。进一步,通过与常规时频分析方法对比研究表明:基于切比雪夫正交多项式的方法能够精确地表示信号的频谱特征。压缩小波变换是近些年提出的一种高精度的时频分析方法,该方法对小波变换进行压缩,进而使得信号的时频能量聚集在瞬时频率的周围,提高了时频分析的精度。同时本论文针对短时傅里叶变换,推导了压缩短时傅里叶变换的公式。在此基础上通过数值试验,验证了压缩短时傅里叶...  (本文共58页) 本文目录 | 阅读全文>>

广西师范学院
广西师范学院

基于多细胞基因表达式编程和时频分析方法的降水建模预测

降水是在多种因素共同影响下产生的重要气候现象,是大气循环的重要组成部分,随着全球变暖,各种不合理人类活动的加深,降水突变现象时有发生,其规律性越来越让人难以捉摸。而准确、及时的降水预测为地区水资源的开发管理以及预防洪涝灾害提供参考,对人们的日常活动和生产计划非常重要。但降水数据在不同影响因子共同作用下呈现非线性、非平稳性特性,并且在降水数据采集过程中或多或少的伴随一定的噪声,致使降雨预测困难,传统方法的预测效果难以满足社会大众的期望。随着人类对气象研究的重视,以及数据挖掘、智能计算理论和技术的提出和发展,越来越多的智能计算和数据挖掘技术被用来解决降雨预测问题,并且表现出比传统算法更好的效果。目前,广泛应用在降水建模预测中的神经网络方法和支持向量机算法可以对降水数据各影响要素之间的复杂关系进行有效的描述,但算法本身的结构和参数选定很难进行统一化,需要根据程序员的经验来选择确定,算法计算量又非常大,不利于大容量样本的训练学习;具有强...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>

成都理工大学
成都理工大学

时频分析方法在地震资料处理中的研究与应用

在油气勘探中,由于地下地质构造的复杂性,目前的地震采集技术有可能导致地震有效信号和噪声干扰的混杂现象,这对于后期的资料处理会造成一定的影响。为了获取较为准确的有效地震信号和实现精细的储层刻画,地震资料去噪处理和时频域地震信号识别手段必不可少,这对于后期的资料解释和储层预测具有极其重要的作用。因此,通过时频分析方法将地震信号在时间域和频率域进行联合分析,不仅能有效去除噪声干扰,还能较为准确地刻画时变地震信号的瞬时振幅、瞬时频率等信息,用于获取地下地层重要的构造及岩性特征信息。目前常见的时频分析方法主要包括短时傅里叶变换(STFT)、小波变换(WT)、S变换(ST)和广义S变换(GST)。这些时频分析方法只能给出时间域与频率域的总体变化,无法直观地看出局部频率分量的分布情况,不能同时兼顾时间分辨率和频率分辨率,并且计算公式复杂,需要预先选取基函数。而希尔伯特黄变换(HHT)可以产生具有局部特性的瞬时频率属性,便于观察局部频率变换的情...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

基于广义S变换的时频分析方法及其应用

针对地震勘探中实际地震信号时变非平稳的特点,本文从传统傅里叶变换出发,阐述了从信号频谱分析到信号时频分析跨越的必要性。然后分类论述地震数据处理解释中常用的时频分析方法,并通过模型试算验证不同方法的适用性和缺陷。在理论上,针对常用线性类时频分析方法,基于函数空间的内积理论,将短时傅里叶变换(STFT)、连续小波变换(CWT)、S变换(ST)、广义S变换(GST)统一到同一形式下,并结合窗口和基函数概念,对比说明不同方法的时间、频率分辨率问题以及内在联系。在三大类时频分析方法中,线性类和双线性类时频分析方法,在达到信号于各数域投影的目的中都应用到了窗函数,对于线性类时频分析方法,窗函数的作用是实现时间局部性,其选择遵循海森伯格不确定性原理;对于双线性类时频分析方法,窗函数的作用是抑制交叉项,其选择存在抑制交叉项与尽可能维持最初时间、频率分辨率的矛盾。对于自适应时频分析方法,自适应核时频分析方法仍存在窗口问题,即模糊域中为抑制交叉项而...  (本文共57页) 本文目录 | 阅读全文>>