一種基于折中小波閾值分析的微地震弱信號提取方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于折中的小波閾值分析的微地震弱信號提取方法該方法主要包括兩部分：微地震數(shù)據(jù)預(yù)處理部分和對預(yù)處理后數(shù)據(jù)進(jìn)行折中小波分析部分。預(yù)處理主要剔除工業(yè)干擾噪聲、強(qiáng)能量相關(guān)噪聲等；折中小波分析主要是對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行消噪處理和原始信息的提取。利用折中閾值小波分析結(jié)合了軟、硬閾值消噪的優(yōu)點(diǎn)，分析重構(gòu)后，不僅可以很好的保留原始信號的特征，同時(shí)又可以得到相對較平滑的數(shù)據(jù)。
【專利說明】一種基于折中小波閾值分析的微地震弱信號提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于折中的小波閾值分析的微地震弱信號提取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微地震技術(shù)作為一門先進(jìn)的裂縫檢測技術(shù)，自從上世界七十年代以來，已在國內(nèi)外進(jìn)行了廣泛的研究和實(shí)踐，如利用該技術(shù)監(jiān)測壓裂井的裂縫空間形態(tài)、有效縫長、縫高及地應(yīng)力分布情況，為完善壓裂工藝、評價(jià)壓裂效果、對壓裂井進(jìn)行壓后產(chǎn)能分析和井網(wǎng)布局等提供有力的證據(jù)，對油田開發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。
[0003]煤礦行業(yè)中，各種與巖體破裂相關(guān)的礦井災(zāi)害，如突水，沖擊低壓、瓦斯爆炸等時(shí)常發(fā)生，工人的人身安全受到威脅。究其原因，主要是對煤礦地質(zhì)災(zāi)害規(guī)律認(rèn)識不足，并且缺乏經(jīng)濟(jì)、有效的安全監(jiān)測手段。根據(jù)現(xiàn)有的地震監(jiān)測結(jié)果，研究微地震信號變換規(guī)律、定位及巖體破裂的計(jì)算機(jī)預(yù)報(bào)，及早發(fā)現(xiàn)并提前采取預(yù)防措施對減少生命財(cái)產(chǎn)損失具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。
[0004]由于地震的復(fù)雜性，尤其是在復(fù)雜介質(zhì)條件下接受到的微地震信號，能量極其微弱，信噪比很低(小于1)，同時(shí)一致性差。在實(shí)際應(yīng)用中，如何對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，去除噪聲，提高信號的信噪比，影響著拾取P波、S波的到達(dá)時(shí)間，進(jìn)一步影響著微地震的發(fā)震時(shí)亥IJ、震源位置和震級等，直接決定了反演結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0005]小波變換能同時(shí)在頻域和時(shí)域內(nèi)對信號進(jìn)行分析，在低頻時(shí)具有較高的頻率分辨率和較低的時(shí)間分辨率，在高頻時(shí)具有較高的時(shí)間分辨率和較低的頻率分辨率，因此小波變換對信號的處理具有自適應(yīng)性。它能夠有效的區(qū)分信號中的突變部分和漲落噪聲，從而實(shí)現(xiàn)信號的去噪。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]針對上述問題，本發(fā)明公開了一種基于折中的小波閾值分析的微地震資料弱信號提取方法。該方法是提取時(shí)域特征的有效工具，特別是低頻部分，小波分析具有很高的頻率分辨率。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施采用如下方案。
[0008]一種基于折中的小波閾值分析的微地震資料弱信號提取方法，包括:預(yù)處理和小波分析兩個(gè)階段。
[0009]對原始微地震數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理包括直流分量、強(qiáng)噪聲、工業(yè)干擾噪聲、強(qiáng)能量相關(guān)噪聲等的剔除處理。
[0010]對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行折中的小波閾值分析。小波分析主要包括以下步驟:
1.選擇一個(gè)小波包函數(shù)并確定一個(gè)小波包分解的層數(shù)N，然后對信號進(jìn)行N層小波包分解；
2.對每一個(gè)給定的熵標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算最佳小波包分解；
3.選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)拈撝邓惴ǎ瑢ψ顑?yōu)小波包基每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的分解系數(shù)進(jìn)行閾值比較；4.利用閾值量化后的最優(yōu)小波包基的分解系數(shù)逐層向上重構(gòu)，重構(gòu)得到的信號就是經(jīng)過最優(yōu)小波包消噪處理后的信號。
【專利附圖】
【附圖說明】
圖1.小波閾值去噪原理圖；
其中:x(t)為處理前含噪聲的信號；％,k為小波系數(shù)；s(t)為重構(gòu)后的信號；
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做更詳細(xì)說明。
[0016]對原始微地震數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；
[0017]根據(jù)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)，選定小波包函數(shù)；
選取合適的閾值。如，采用隨分解層數(shù)變換的自適應(yīng)閾值:
【權(quán)利要求】
1.一種基于折中的小波閾值分析的微地震弱信號提取方法，其特征在于: 所述方法包括部分:預(yù)處理部分和折中小波閾值分析部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于折中的小波閾值分析的微地震弱信號提取方法，其特征在于:對地震波數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理部分主要包括直流分量、強(qiáng)噪聲、工業(yè)干擾噪聲、強(qiáng)能量相關(guān)噪聲等的剔除處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于折中的小波閾值分析的微地震弱信號提取方法，其特征在于:對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行折中的閾值小波分析，折中閾值函數(shù)為
【文檔編號】G01V1/28GK103901474SQ201410156114
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】劉明哲, 劉剛 申請人:成都新核中創(chuàng)信息科技有限公司
山東科威數(shù)控機(jī)床有限公司銑床官方網(wǎng)站今天是：2024-10-23切換城市[全國]-網(wǎng)站地圖
專業(yè)數(shù)控銑床產(chǎn)品供應(yīng)商
20年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)力工廠，精工品質(zhì)，質(zhì)量有保障
