[發明專利]一種基于匹配追蹤的Wigner高階譜地震信號譜分解方法

在審

• 申請號: 201510815579.1
• 申請日: 2015-11-20
• 公開（公告）號: CN105353408A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 彭真明;王雨青;李新彥;王曉陽;孔德輝;何艷敏;田琳
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 劉東

1.一種基于匹配追蹤的Wigner高階譜地震信號譜分解方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：讀入地震剖面的q道數據，選定原子類型；

步驟2：設置初始取變量i＝1；

步驟3：讀取第i道地震數據x_i(t)，設置匹配追蹤分解次數N，將第n次分解的信號記為R_n(t)，用x_i(t)對R₁(t)賦值，即R₁(t)＝x_i(t)，n∈[1,2,…,N]；

步驟4：，設置初始取變量n＝1；

步驟5：對分解信號R_n(t)進行復數道分析，確定R_n(t)對應原子的初始時間延遲u₀、初始頻率ω₀和初始相位三個參數；

步驟6：對尺度因子進行全局搜索，確定分解信號R_n(t)對應原子的初始尺度因子σ₀，由此得到初始參數集

步驟7：對初始參數集進行局部搜索，找到與信號R_n(t)最匹配的原子

步驟8：計算信號R_n(t)的最匹配原子的k階Wigner高階譜的對角切片譜

步驟9：計算信號R_n(t)在最匹配原子方向上投影后的殘差，并將殘差視為新的信號R_n+1(t)，令n＝n+1，重復步驟5-8，直到達到最大分解次數N；

步驟10：對n所有取值下的信號R_n(t)的最匹配原子的k階Wigner高階譜的對角切片譜求和，作為該道地震數據的Wigner高階譜時頻譜截取單頻切片SF_i,v；

步驟11：令變量i＝i+1，重復步驟3-10，直到取完整個地震剖面的數據，即直到i＝q，由所有道地震數據的不同單頻切片可以構成整個二維剖面的一系列單頻屬性，即譜分解的結果SF_v＝{SF_i,v,1≤i≤q}。

2.根據權利要求1所述基于匹配追蹤的Wigner高階譜地震信號譜分解方法，其特征在于，所述步驟5包括以下幾個步驟：

步驟5.1：對R_n(t)做Hilbert變換：

y(t)=1πP∫-∞∞Rn(τ)t-τdτ]]>

其中，t是時間變量，P表示柯西主值，τ表示時間積分變量。

步驟5.2：令x(t)＝R_n(t)，確定R_n(t)的解析信號z(t)：

其中，j是虛數單位，e是自然常數，a表示瞬時振幅；

步驟5.3：確定瞬時振幅a(t)：

a(t)=x2(t)+y2(t)]]>

步驟5.4：選取瞬時振幅a(t)達到最大的時刻u₀作為原子的時間延遲初始值：

u0=arg maxt a(t)]]>

步驟5.5：確定原子的初始相位即該時刻的瞬時相位

步驟5.6：確定原子的初始頻率ω₀，即該時刻的瞬時頻率ω(u₀)：

ω₀＝ω(u₀)