[發明專利]變窗口加權地震數據尖峰噪聲壓制方法

有效

• 申請號: 201910824963.6
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN110542927B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 姜弢;王京椰;王鑫;林君;晁云峰;鄭晶涵;胡秋月;覃鍇;周琪;楊大鵬;鄭凡;孫淑琴
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01V1/36
• 分類號: G01V1/36
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王立文

本發明涉及一種變窗口加權地震數據尖峰噪聲壓制方法。是針對尖峰噪聲具有能量強、出現時間隨機和頻帶寬等特點，噪聲源復雜和多變導致多個尖峰噪聲具有不同的持續時間和頻帶寬度，采取固定窗長的尖峰噪聲壓制方法往往不能良好的壓制，且自適應性能較差等諸多問題。經試驗，本發明的方法針對受不同持續時間的強尖峰噪聲干擾的地震數據具有良好的壓制效果，不僅有效地壓制了尖峰噪聲并且根據檢測的尖峰噪聲變化窗長自主估計權值得以保留了信號的特征。與現有的中值替代方法相比，對識別尖峰噪聲的分辨率更高，充分的保留了信號能量，同時適用于不同的環境情況下，實時分析尖峰噪聲的特征并進行壓制，有效保證采集的數據質量。

技術領域：

本發明涉及一種地震數據處理方法，尤其是基于持續時間的變窗口加權地震數據尖峰噪聲壓制方法，特別適用于受尖峰噪聲干擾嚴重的地震信號去噪處理。

背景技術：

地震勘探數據采集過程中噪聲環境非常復雜，采集到的地震數據除了隨機噪聲和工頻干擾，還存在顯著的尖峰噪聲，隨著數據信噪比越低，尖峰噪聲出現的頻次越多，采集數據質量大幅下降。尖峰噪聲在信號幅度上通常與信號幅度相近或明顯高于信號和其他種類噪聲，因此大量尖峰噪聲的存在導致有效信號難以檢測識別。

目前針對尖峰噪聲常用的壓制方法有時域零替代法、時域均值替代法、非線性能量和統計疊加等方法。零替代法、均值替代法和非線性能量等方法通常選擇一個固定的窗長計算其中值，對于復雜環境噪聲，尖峰噪聲持續時間多變，當尖峰噪聲持續時間長且信號頻率較高時，替代值并不能反映信號的真實特征；零替代法以犧牲尖峰噪聲時刻的信號能量為代價，當尖峰噪聲出現頻次較多，造成信號大幅損失且不可恢復。統計疊加法需要多次采集數據，提高采集成本，對于已采集結束的數據無法應用該方法。

發明內容：

本發明的目的就在于針對上述現有技術的不足，提供一種基于持續時間的變窗口加權地震數據尖峰噪聲壓制方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種變窗口加權地震數據尖峰噪聲壓制方法，包括以下步驟：

a、讀取一道含多尖峰噪聲干擾的地震信號x(n)(n＝1,2,...,N)，N為地震信號總采樣點數，通過觀察分析含尖峰噪聲的時域波形，確定尖峰噪聲的最短持續時間t_p，信號采樣率為Fs；

b、計算地震信號x(n)的特征函數

利用遞歸法計算地震信號振幅的短時變化量

長時變化量

式中L_l和L_s為整數，且滿足0.01Fs≤L_s≤9Fs·t_p且L_l/L_s＝2；定義

c、定義尖峰噪聲的檢測閾值

d、滿足ψ(n)＞η所有連續采樣點區間Ε＝{Ε₁,Ε₂,...,Ε_K}，K為超過閾值的連續采樣點區間的個數，第k個連續采樣點區間為和為該連續采樣點區間起始采樣點序號和終止采樣點序號,k∈[1,K]；

e、對每一個Ε_k判斷其長度是否滿足條件

若滿足條件，該區間則被認為存在尖峰噪聲，否則視為不存在尖峰噪聲；