基于时间序列矩阵化的海浪感应磁干扰压制和评价方法技术

本发明专利技术提供一种基于时间序列矩阵化的海浪感应磁干扰压制和评价方法，包括：读取海洋大地电磁场时间序列；采用变分模态分解与带通滤波组合估计噪声；基于相空间重构矩阵化方法，构建时间序列矩阵和噪声矩阵；对数据矩阵进行MNF变换；选择高阶MNF成分重构噪声矩阵并逆矩阵化，获得噪声时间序列；对噪声时间序列进行带通滤波，提取海浪感应磁噪声以实现信噪分离；基于自相关函数进行噪声压制效果评价；判断是否满足要求；输出压制噪声的时间序列。所提出的干扰压制方法为压制与有效信号在时域和频域混叠的噪声提供了有效解决方案，提高了数据信噪比。基于自相关函数的噪声压制效果评价方法可用于实测数据，较于传统方法，具有更广的应用范围和实用性。更广的应用范围和实用性。更广的应用范围和实用性。

【技术实现步骤摘要】
基于时间序列矩阵化的海浪感应磁干扰压制和评价方法


[0001]本专利技术涉及海洋地球物理信号处理
，具体涉及一种基于时间序列矩阵化的海浪感应磁干扰压制和评价方法。

技术介绍

[0002]海洋大地电磁测深法(MT)通过在海底观测天然场源产生的感应电磁场获取海底介质的电性分布，它是研究海洋地壳和上地幔电性结构以及深部地质过程的重要地球物理手段。在浅水环境中，海浪运动产生的感应电磁场干扰频率范围与MT信号的频率混叠，在时域和频域都不易将其与MT信号分离；海浪感应电磁干扰具有较强的能量，极大地降低了MT数据的信噪比，导致视电阻率和相位产生严重畸变，是浅水MT数据的主要干扰。因此，需对海浪感应电磁场进行压制以提高浅水区MT数据信噪比。
[0003]传统的处理方法包括小波变换、SVD分解等，由于噪声与有效信号在时域和频率混叠，上述方法容易对有效信号造成破坏，导致去噪效果不理想。于彩霞等(2010)和张宝强(2018)分别使用EMD和小波阈值去噪方法压制MT数据中的海浪感应磁噪声，这类信号分解算法能够有效改善视电阻率曲线，但相位曲线的校正效果仍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时间序列矩阵化的海浪感应磁干扰压制和评价方法，其特征在于，包括：S1、读取评价要求和海洋大地电磁场原始时间序列x(N)，N为数据的个数；S2、采用变分模态分解与带通滤波组合的方法对时间序列x(N)进行噪声估计，得到噪声时间序列x
n
；S3、基于相空间重构矩阵化方法，从原始时间序列x(N)中抽取样本作为一维相空间矢量，构建原始时间序列矩阵X
S
：上式中，矩阵的行数m、列数n和时间延迟τ与时间序列的总数据点数N之间满足N＝(m
‑
1)τ+n，对于时间延迟τ，其取值范围为1)τ+n，对于时间延迟τ，其取值范围为表示向下取整；S4、对估计的噪声时间序列x
n
进行矩阵化，得到噪声矩阵X
N
；S5、基于原始时间序列矩阵X
S
和噪声矩阵X
N
进行MNF变换，得到MNF成分Z；S6、基于噪声特征选择适当高阶MNF成分重构噪声矩阵S7、基于时间延迟τ对重构噪声矩阵进行逆矩阵化，获得提取的噪声时间序列；S8、估计海浪频带，对提取的噪声时间序列进行带通滤波，提取海浪感应磁噪声，从原始时间序列中减去提取的海浪感应磁噪声；S9、基于压制噪声后时间序列计算自相关函数，基于自相关函数进行海浪感应磁噪声压制效果评价，自相关函数计算方法为：上式中，y
t
是时间序列在时刻t的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗鸣，徐天，封常青，李予国，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：