被动地震信号的时频阈值去噪方法技术

本发明专利技术提供一种被动地震信号的时频阈值去噪方法，该被动地震信号的时频阈值去噪方法包括：步骤1，输入单通道被动地震信号；步骤2，经短时傅里叶变换STFT将输入信号转换到时频域；步骤3，完成噪声估计；步骤4，基于SURE理论进行频谱邻域划分及对应的阈值估计；步骤5，对相应的区域应用邻域衰减因子；步骤6，经逆短时傅里叶变换ISTFT将噪音衰减后的结果转换到时间域。该被动地震信号的时频阈值去噪方法不依赖于多通道信号的相干性，只需要单通道数据即可应用，整个去噪过程完全数据驱动，具有良好的信噪分离能力，也为后续事件检测等处理步骤提供了有效的技术支撑和保障。提供了有效的技术支撑和保障。提供了有效的技术支撑和保障。

【技术实现步骤摘要】
被动地震信号的时频阈值去噪方法


[0001]本专利技术涉及油田开发
，特别是涉及到一种被动地震信号的时频阈值去噪方法。

技术介绍

[0002]在油气勘探中，被动地震通常是指对自然的或诱发的地震信号的检测，目的是识别地下地质结构并定位资源分布，属于新兴技术。相比于主动地震，被动地震的成本更低，无须强力的炸药或振动器作为震源，施工方式更加环保，适用范围更广。目前，被动地震已在世界范围内许多地方成功应用，但由于是新兴技术，部分方法理论仍在开发中，其成熟度、可靠性仍低于主动地震。所以，在现阶段，更合理的做法是将被动地震技术作为主动地震的合理补充，结合二者的技术优势，实施联合监测，实现对地下结构的精细、动态刻画。
[0003]被动地震的观测方式通常是地面台站式观测，与常规的反射地震不同，后者多采用大量检波器构成较为规则的测线进行观测，这些检波器在空间上跨度很小且接收时间相对较短，而被动地震的地面观测台站在数量上要少的多，往往需要以天为单位连续观测，加之观测对象的能量要远小于激发震源，甚至小于背景噪声水平，导致地面接收的被动地震信号经常被噪声本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.被动地震信号的时频阈值去噪方法，其特征在于，该被动地震信号的时频阈值去噪方法包括：步骤1，输入单通道被动地震信号；步骤2，经短时傅里叶变换STFT将输入信号转换到时频域；步骤3，完成噪声估计；步骤4，基于SURE理论进行频谱邻域划分及对应的阈值估计；步骤5，对相应的区域应用邻域衰减因子；步骤6，经逆短时傅里叶变换ISTFT将噪音衰减后的结果转换到时间域。2.根据权利要求1所述的被动地震信号的时频阈值去噪方法，其特征在于，在步骤1中，输入单通道包括台站、节点地震仪的被动地震信号。3.根据权利要求1所述的被动地震信号的时频阈值去噪方法，其特征在于，在步骤2中，选定时窗大小及时窗增量，采用STFT将步骤1中的输入信号从时间域转换到时间
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频率域。4.根据权利要求1所述的被动地震信号的时频阈值去噪方法，其特征在于，在步骤3中，对时频域信号进行噪声谱估计，基于最小值控制递归平均算法对时频域信号进行噪声谱估计。5.根据权利要求4所述的被动地震信号的时频阈值去噪方法，其特征在于，在步骤3中，当信号不存在时，用当前谱更新噪声谱，当信号存在时，用之前的噪声谱作为当前的噪声估计值，具体可表示为：其中σ2表示噪音谱的均方估计，l和k分别为时间、频率方向上的索引，Y(l，k)为当前信号的功率谱，α为固定平滑因子，取值范围在0到1之间，引入当前范围内存在信号的概率p(l，k)，式1可改写为：σ2l，k)＝α(l，k)σ2(l
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1，k)+[1
‑
α(l，k)]|Y(l，k)|2ꢀꢀꢀꢀ
(式2)其中，α(l，k)＝α+(1
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α)p(l，k)
ꢀꢀꢀꢀ
(式3)α(l，k)为在当前范围内和信号存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东凯，尚新民，王延光，芮拥军，赵爱国，韩站一，冮明川，滕厚华，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院，
类型：发明
国别省市：