[發明專利]基于小波變換的震源輸出信號相位畸變檢測方法

在審

• 申請號: 201810263447.6
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108508480A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 曹曉陽;遲璐
• 申請（專利權）人: 棗莊學院
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 支文彬

一種基于小波變換的震源輸出信號相位畸變檢測方法，包括如下步驟：a)獲得含有隨機噪聲的震源輸出信號；b)將震源輸出信號選擇小波基函數以及分解層次，得到輸出信號分解后的小波系數；c)將小波系數值的絕對值與閥值進行比較；d)對閥值化處理后的小波系數值進行小波逆變換處理，得到壓制噪聲后的輸出信號；e)將壓制噪聲后的輸出信號進行過零點檢測，并賦予輸出值，即完成了相位檢測。通過將含有隨機噪聲的輸出信號通過小波濾波壓制，再通過零點相位檢測來檢測相位，實現隨機噪聲的壓制，該算法處理數據快，信號細節保護好，能夠解決過零檢測時出現的零點漂移和跳變問題，從而實現了相位的精確檢測。

技術領域

本發明涉及震源輸出信號檢測技術領域，具體涉及一種基于小波變換的震源輸出信號相位畸變檢測方法。

背景技術

勘探震源在工作時往往受到激發端與地面的耦合不佳，或者激發端受到人文運動等干擾，導致震源實際控制信號和輸出信號存在較大相位畸變，影響了信號的信噪比，降低了信號檢測結果的準確性。針對這種情況目前相位檢測大多數采用過零法，但是在含有隨機噪聲的情況下，零點檢測結果存在偏移和跳動現象，嚴重影響了相位的精確檢測，針對這種情況，目前采用的隨機噪聲壓制方法主要有基于數理統計意義的方法和自適應濾波法。自適應濾波法能夠很好的適應環境的改變，自適應的改變濾波參數來壓制隨機噪聲，但是這種算法復雜，影響勘探效率。低通濾波法算法簡單，但信號和噪聲存在頻率重疊時也會濾除有用信號，CN103344988A公開的一種“基于K-L分解的可控震源信號相位檢測方法”運用數理統計意義下的方法對噪聲進行壓制，但該方法不適應平穩性差的信號。

發明內容

本發明為了克服以上技術的不足，提供了一種解決隨機噪聲條件下震源輸出信號相位畸變的基于小波變換的震源輸出信號相位畸變檢測方法。

本發明克服其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于小波變換的震源輸出信號相位畸變檢測方法，包括如下步驟：

a)獲得含有隨機噪聲的震源輸出信號；

b)將震源輸出信號選擇小波基函數以及分解層次，得到輸出信號分解后的小波系數；

c)利用公式將小波系數值W的絕對值與閥值δ進行比較，式中W_δ為閥值化后小波系數值，W₁為第一層小波系數值，median為求取中值，小波系數值W的絕對值大于或等于閥值δ的點保留，小波系數值W的絕對值小于閥值δ的點為0；

d)對閥值化處理后的小波系數值W進行小波逆變換處理，得到壓制噪聲后的輸出信號；

e)將壓制噪聲后的輸出信號進行過零點檢測，并賦予輸出值，即完成了相位檢測。

優選的，步驟a)中使用chirp信號作為震源輸出信號。

優選的，步驟b)中使用db4小波基函數以及分解4層次的方式將震源輸出信號進行處理。

優選的，步驟c)中δ取值為0.063。

優選的，步驟e)在賦予輸出值時賦予大于0的值為0.5，小于0的值為-0.5。優選的，chirp信號的采樣率為8000，掃描時間為10s，初始頻率為40Hz，截止頻率為500Hz。

本發明的有益效果是：通過將含有隨機噪聲的輸出信號通過小波濾波壓制，再通過零點相位檢測來檢測相位，實現隨機噪聲的壓制，該算法處理數據快，信號細節保護好，能夠解決過零檢測時出現的零點漂移和跳變問題，從而實現了相位的精確檢測。

附圖說明

圖1為原始輸出信號與輸出含噪信號的曲線圖；

圖2為原始輸出信號與前后壓制噪聲信號對比圖；

圖3為含噪輸出信號過零檢測的曲線圖；