一种基于自适应滤波与小波变换结合的地震波降噪方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种基于自适应滤波与小波变换结合的地震波降噪方法
本专利技术涉及基于自适应滤波与小波变换的地震波降噪方法，属于地震波数据处理
技术介绍
路基坍塌、地面断裂等地质灾害对人民的生命安全造成较大的威胁。因此，预防路基桥基地质下层结构灾害，对已修建的工程定期进行安全性地质检测显得异常重要。同时随着国家对重大基础设施的投入增大，需要开展大量的地质勘探工作，加之我国本属于地质灾害高发区、群发区，给工程地震仪设备的研发和应用提供了广阔的市场。利用检波器采集地震波数据的过程中，除了携带地质信息的有效波之外，还无可避免地夹杂许多类型的干扰波，其中包括检波器自身硬件设备工作过程中产生的干扰与噪声，以及周围环境带来的噪声。检波器采集数据的实验中，未产生振动信号时，也就检波器在非工作状态下也会产生噪声，而由加速度传感器输出的信号被淹没在噪声信号中，使信号的辨认产生困难，要复原携带的有用信号，必须去除信号中叠加的噪声和干扰成分。这些噪声多为高斯白噪声，其频谱分布为在整个频域范围内，必然与有用信号的频谱有重叠部分，在此不能采用基于频率的滤波处理方法进行降噪。现有技术中，对地震波进行...
【技术保护点】
一种基于自适应滤波与小波变换结合的地震波降噪方法，其特征在于：包括以下步骤：1)自适应延时估计：采用自适应滤波器对检波器的输出信号进行滤波，在标准下自动调整滤波器的抽头系数，使得经滤波后的输出信号在该准则下与相应的延迟信号相等，而时延估值可对滤波器的抽头系数加以处理得到；2)利用小波阈值降噪处理方法：通过将信号分解为不同时段和频带的不同系数，让有用信号集中在小波域中一些较大的小波系数，而干扰信号则分布于整个小波域，从而有效区分有用信号和噪声，处理有用信号频谱重合的部分噪声，实现精细去噪的目的。
【技术特征摘要】
1.一种基于自适应滤波与小波变换结合的地震波降噪方法，其特征在于：包括以下步骤：1)自适应延时估计：采用自适应滤波器对检波器的输出信号进行滤波，在标准下自动调整滤波器的抽头系数，使得经滤波后的输出信号在该准则下与相应的延迟信号相等，而时延估值可对滤波器的抽头系数加以处理得到；2)利用小波阈值降噪处理方法：通过将信号分解为不同时段和频带的不同系数，让有用信号集中在小波域中一些较大的小波系数，而干扰信号则分布于整个小波域，从而有效区分有用信号和噪声，处理有用信号频谱重合的部分噪声，实现精细去噪的目的。2.如权利要求1所述基于自适应滤波器的地震波降噪方法，其特征在于：具体步骤：步骤1：设检波器的输出信号为xj(k)，检波器输出信号中的高斯白噪声信号为nj(k)，j∈{1,2}；其中，x1(k)表示基准道检波器的输出信号，x2(k)表示当前道检波器的输出信号；设基准道检波器接收到的携带地质信息的有用信号为s1(k)，当前道检波器接收到的携带地质信息的有用信号为延迟信号s2(k)，当前道检波器与基准道检波器的时延为D，则延迟信号s2(k)＝s1(k-D)；基准道检波器的输出信号可表示为：x1(k)＝s1(k)+n1(k)；当前道检波器的输出信号可表示为：x2(k)＝s2(k)+n2(k)；步骤2：对上述信号进行离散化采样得到：基准道检波器的输出信号x1(k)＝s1(k)+n1(k)；当前道检波器的输出信号x2(k)＝s2(k)+n2(k)；延迟信号s2(k)＝s1(k-D)；其中，k表示采样时刻；根据插值定理得到有用信号s1(k)与延迟信号s2(k)之间的关系为：其中i表示自适应滤波器的抽头数；步骤3：令sinc(i-D)＝h(i-D)，其中，hi(i-D)表示自适应滤波器的抽头系数，则有：其中，p为滤波器抽头长度，从而使得自适应滤波器为可变抽头滤波器；步骤4：采用最小均方算法对抽头系数进行自适应滤波器的抽头系数hi(i-D)进行实时调整，从而根据公式计算出时延D；步骤5：自适应滤波器根据时延D，过滤掉检波器输出信号xj(k)中的高斯白噪声信号nj(k)，从而得到携带地质信息的有用信号sj(k)；步骤6：令sj(k)为含噪地震信号fj(k)，对含噪地震...
【专利技术属性】
技术研发人员：甘平，吴青晨，朱国仁，黄林，王扬，阮祯臻，黎彦芸，刘闻通，陆鹏，黄扬帆，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50
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