[發(fā)明專利]一種基于頻間相似性低頻重構(gòu)的面波干擾消除方法

有效

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• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111308555B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸文凱;賈壯
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G01V1/36
• 分類號: G01V1/36
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

1.一種基于頻間相似性低頻重構(gòu)的面波干擾消除方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：對輸入含面波干擾地震數(shù)據(jù)進(jìn)行f-k傾角濾波預(yù)處理，濾除掉面波與有效信號在f-k域不重疊的部分，僅剩余面波在低頻低波數(shù)位置的殘留，所述f-k指頻率-波數(shù)；

步驟2：利用低通濾波器、帶通濾波器、高通濾波器，將預(yù)處理后的結(jié)果分為高中低三個(gè)頻帶，僅低頻部分含有面波干擾；

步驟3：對于中頻部分，利用基于希爾伯特變換的方法合成偽低頻信號，其中，偽低頻信號可以保持中頻部分的反射波有效信號的空間形態(tài)特征；

步驟4：利用稀疏編碼SC的方法，從偽低頻信號中獲得含有形態(tài)特征的低頻有效信號字典；

步驟5：基于獲得的低頻有效信號字典，對含有面波干擾殘留的低頻混合信號中的有效信號低頻部分進(jìn)行魯棒重構(gòu)，得到重構(gòu)后的低頻有效信號；

步驟6：將中頻和高頻部分以及重構(gòu)的低頻有效信號相結(jié)合，形成重構(gòu)的全頻帶有效信號；

步驟7：從原始數(shù)據(jù)中獲得面波的最大視速度，利用面波的最大視速度的限制生成時(shí)空域速度掩模，小于面波最大視速度的部分掩模值為1，其余為0；利用速度掩模將含面波區(qū)域的全頻帶重構(gòu)結(jié)果取出，并與不含有面波區(qū)域的原始輸入數(shù)據(jù)相結(jié)合，得到了最終面波消除后的有效信號。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于頻間相似性低頻重構(gòu)的面波干擾消除方法，其特征在于，步驟3中所述的合成偽低頻信號的過程包括：

對地震信號進(jìn)行分頻，確定信噪比高的中頻分量；

對中頻分量通過希爾伯特變換的方式生成分析信號，并取得其包絡(luò)；

對包絡(luò)信號通過時(shí)間方向的均值濾波去除其直流分量與超低頻分量，得到偽低頻有效信號。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于頻間相似性低頻重構(gòu)的面波干擾消除方法，其特征在于，步驟5中所述的對含有面波干擾殘留的低頻混合信號中的有效信號低頻部分進(jìn)行魯棒重構(gòu)的方法包括：

將偽低頻信號與實(shí)際低頻混合信號按照相同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行切分，并生成數(shù)據(jù)矩陣；

利用所生成的數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行稀疏編碼得到低頻有效信號字典；

利用所得到的低頻有效信號字典，通過求解l1-l1范數(shù)約束的優(yōu)化問題，實(shí)現(xiàn)實(shí)際低頻有效信號的魯棒重構(gòu)。