多次波压制的自适应方法

多次波压制的自适应方法以预测相减的思路进行与地表相关的多次波压制，它需要根据能量最小准则反演子波。本文详细介绍了该方法的原理，并提出了一种快速有效的实现算法。由于子波长度远小于地震记录长度，利用SINC插值在频率域以稀疏的谱点确定子波形态。在此基础上进行计算，大大减少了反演参数的个数，并大大提高了方法的精度和速度。     

地震波标量方程的小波自适应网格有限差分法数值模拟

现有的地震波数值模拟算法都不能自适应地调整空间网格的大小。从而造成波场计算需要大量的储存空间和计算时间，同时局部波场模拟精度也不高。本文提出了基于平均插值小波的自适应网格算法，并给出了非均匀介质二维一阶压力—速度标量方程小波自适应数值解法。该方法将一般边界条件情况下的地震波传播问题放在小波插值空间中进行，波场的非均匀变化得到自适应响应。极大地提高了局部模拟精度和计算效率。数值模拟结果表明了该方法的正确性和有效性。     

小波域强面波衰减方法研究

 基于离散小波变换(DWT) 阈值法压制面波适用于面波、反射波频带重叠的少数尺度范围去噪的特点，文中利用理论模型分析比较了四种阈值选取准则对DWT阈值方法压制面波结果的影响，并选出最佳准则。在此基础上首先使用改进的DWT阈值方法初步压制面波，然后再利用联合二维物理小波标架去噪（PWFD）方法压制剩余面波能量。理论记录和实际资料处理结果表明：DWT阈值去噪联合PWFD阈值去噪既可以较好地压制面波，又可以较好地实现有效信号的保真。该方法去噪效果优于F-K方法及其他方法。     

基于小波变换的自适应多井对比技术

针对多井对比中的层位识别问题，提出了利用自适应小波变换进行地层自动划分的解决办法。该方法首先利用已知井的标志层信息，提取该标志层的小波尺度信息，在该小波尺度信息的基础上得到一个小波尺度序列；然后利用小波尺度序列对未知标志层井段的测井信号进行相应的小波变换，对得到的变换序列利用奇异值点进行分割得到一组包含后选标志层的层段；最后利用动态规划算法计算已知层序列和被分割序列的最佳匹配距离。在一系列小波尺度序列对应的最佳匹配距离中，必有一最小者，而该最小者对应的小波尺度即为对该井进行分层的最佳尺度，因此可以根据各个井测井信息的不同自动调整小波变换尺度参数，大大减少用户调整参数的工作量，避免人为的误差。     

应用同步挤压小波变换去除面波

同步挤压小波变换(SWT)是一种新的连续可逆时频分析方法,具有较高的时间和频率分辨率,利用该变换可去除地震资料中的面波。将时间域地震记录变换到时频域,在时频域准确识别面波区域并切除,再将切除面波后时频域信号反变换到时间域,就得到去除了面波的地震记录。理论模型合成数据和实测资料的处理结果表明:该变换可以有效去除面波而不损失有效反射波,且效果优于连续小波变换、S变换和f-k滤波等方法。     

基于多窗口联合优化的多次波自适应相减方法

自适应相减是预测减去法压制多次波的重要环节。基于匹配滤波器的多次波自适应相减方法通常采用逐个数据窗口进行匹配来估计滤波器。逐个大数据窗口求解长滤波器进行多次波自适应相减会导致较低的计算效率,另一方面在复杂地质构造中,逐个小窗口匹配估计的短滤波器不足以表征预测多次波与真实多次波之间的复杂差异。为进一步有效均衡一次波保护和多次波压制并且提高计算效率,引入多个窗口联合优化来求解滤波器,同时利用多个小窗口的预测多次波信息来匹配原始数据。引入快速迭代收缩阈值算法(FISTA)求解多个小窗口估计一次波的L₁范数最小化约束问题,从而有效分离一次波与多次波。模型数据和实际数据处理结果表明,与传统的逐个大数据窗口进行多次波自适应相减的方法相比,基于多窗口联合优化的多次波自适应相减方法在保持计算精度的同时提高了计算效率;与传统的逐个小数据窗口进行多次波自适应相减的方法相比,基于多窗口联合优化的多次波自适应相减方法可以更有效地平衡多次波去除和一次波保护。     

倾角分解多次波自适应相减方法研究

自适应相减是波动方程预测减去法多次波压制中的一个重要步骤。常用的基于能量最小的L2范数自适应相减算法在多次波和一次波相交时,求取的滤波算子在匹配时会影响一次波信号,因此,相减时会损害一次波的能量。将τ-p变换与L2范数自适应相减算法相结合,利用τ-p变换对数据进行倾角分解,使多次波和一次波尽可能地分离;对倾角分解后的数据进行自适应相减,再将相减结果组合输出,从而减少甚至避免了相减时对一次波的损害。模拟数据和实测数据的应用结果验证了该方法的有效性。     

自适应分段的时变子波估计方法

针对目前时变子波估计中忽略地震记录的非平稳特性导致子波估计不准的问题,提出了一种基于自适应分段的时变子波估计方法.根据自适应分子分解法基本原理,自适应分段以二次谱法替代原有的多项式法拟合子波振幅谱,有效提高了自适应分子窗的寻优精度;采用使时变子波振幅谱相似度最大的方法确定最优的时窗函数分段,实现自适应分子窗的合理划分,进而以傅里叶反变换实现时变子波估计.通过数据仿真和实际地震数据处理等验证了该方法在子波估计中的有效性和适用性.     

联合连续小波变换和脊波变换的面波衰减方法及应用

基于炮集地震记录面波的高振幅、低频率和低速度特性及其与反射波在小波域和脊波域中分布区域不同,提出了一种衰减强干扰面波的联合一维连续小波变换和脊波变换方法。首先根据面波的高振幅和低频率特性,利用一维连续小波变换的时频局部化性质,对强干扰面波进行衰减;然后利用脊波变换将地震记录变换到时间、尺度和射线参数的三维空间;最后在脊波域对剩余干扰进行衰减。合成记录和实际资料处理的应用表明该方法不仅可以较好地衰减地震记录中的干扰面波,而且可以保护有效信号的低频成分,为地震资料后续处理和分析提供更好的保证。     

振动信号的自适应非抽样提升小波降噪方法

振动信号是机械故障诊断中应用最广泛的信号,为了能够提取隐含在强噪声背景下振动信号的故障特征,设计了一种自适应非抽样提升混合小波。该方法利用LMS自适应法则构造了可与提升小波更好匹配的初始预测器和更新器,在计算预测差值平方和时考虑所有样本的预测信息,以锁定第2代小波信号的局部特征。试验和工程振动信号分析表明,使用该方法降噪的信号获得了较高的信噪比和较小的均方差,且能较理想地提取出故障特征。     

伪谱法地震波传播数值模拟

介绍了建立在弹性波方程基础上的伪谱法地震波传播正演模拟及其模拟结果。伪谱法的特点是用快速傅立叶变换（FFT）求解波动方程,数值模拟效率很高,其主要研究的是各向异性介质和层状介质中地震波传播 的特征。相应的程序可用于均匀介质和不均匀介质中地震波传播的模拟。模拟结果表明,伪谱法是一种有效的地震波数值模拟方法。     

二维小波变换在去除面波干扰中的应用

在原始地震记录中，面波干扰往往会掩盖有效信号，降低资料的信噪比。常规的一维滤波和F—K滤波方法在去除面波时，会损害有效信号，丢失一些有用的地质信息。小波变换是一种时频分析方法，具有分频和局部分析能力，可以从地震资料中将面波分离出来，而不伤害有效波。二维小波变换去除面波的基本原理是：首先依据面波和有效波视速度的范围，在时间一空间域把原始单炮记录分成没有面波和含有面波的记录；然后应用二维小波变换对含有面波的记录进行时频分析，将其变换到时间、频率、空间和波数四维域中，利用有效波与面波在频率域和波数域上的差异进行面波分离，去除面波，提取有效波，并进行信号重构；最后将重构的信号与没有面波的记录叠加，即可得到去除面波干扰的资料。实际资料处理结果表明，二维小波变换去除面波的方法具有良好的应用效果，有效信号得到了加强，信噪比得到了提高。     

小波包对叠前地震面波的分离与信号重建

面波在地震勘探中是一种很强的干扰波，一般的处理方法有：一维滤波、F－K滤波、τ－p变换等，但这些方法都侧重于考虑某一方面的单一特性或某种条件假设，因而具有一定的局限性，小波包变换是一种时频分析的方法，它能够对地震资料进行时频精细划分，并且可以分离出面波，然后经过小波包重构，可有效地剔除面波。小波包变换是一种十分有效的去噪方法。     

小波域的波阻抗反演方法

本文采纳了广义线性反演和小波变换方法的优点,提出了小波域的波阻抗反演方法。通过理论模型试算和实际资料处理,结果表明,该方法在理论上是正确的,实际应用效果也是好的。     

时频分析与自适应分段相结合的时变子波提取方法

目前有两种有效的时变子波提取方法：将非平稳地震记录划分时窗后,每段可视为近似平稳地震记录提取子波;将非平稳地震记录变换到时频域进行分析,逐点提取时变子波。第一种方法难以准确地提取时变子波振幅,第二种方法尚不能准确地提取时变子波相位。为此,将上述两种方法结合,提出一种时频分析与自适应分段相结合的时变子波提取方法。具体方法流程为：首先利用时频域二次谱模拟方法提取时变子波振幅谱;其次采用自适应分段法提取每段子波相位,并将相位延拓至每一时刻以解决时变振幅与分段相位匹配问题;最后将提取的振幅与延拓后的相位逐点合并,形成一种基于时频域二次谱模拟及自适应分段相融合的时变子波提取方法。对非平稳地震记录提取时变子波后,通过反演得到反射系数序列,并结合评价准则对反射系数序列进行评价,进而量化评价子波提取的准确性。仿真数据和实际资料的处理测试表明,本文的时变子波提取方法同时考虑了地震信号在地下传播时每个时刻发生的振幅和相位畸变,能够很好地适应实际地震资料的非平稳性,并能得到较为准确的子波估计结果。     

有耗介质中电磁波传播的时域有限差分法

在推导有耗介质中Maxwell方程差分格式的基础上,详细讨论了时域有限差分法（FDTD）中主要参数的取值原则。对总场边界条件进行了改进,使入射波的泄漏很小,且不用对总场区的4个角点单独处理。讨论了简便的PML条件,避免了Berenger完全匹配层中场分裂过程。采用文中所介绍的方法,对地下有耗介质的理论模型进行了FDTD正演模拟,模拟结果可以反映地下有耗介质的有用信息,验证了该模拟技术的正确性和可靠性。     

利用波原子分解系数自适应Wiener滤波方法压制地震数据随机噪声

随机噪声是地震勘探数据中常见的背景噪声,会对有效信号产生负面影响,有必要研究更适用的方法去除随机噪声。为此,提出基于波原子分解系数自适应Wiener滤波,并对滤波后的系数进行波原子重构的方法,压制随机噪声以突出有效信号。针对人工合成地震记录,应用SVD阈值、二维多尺度小波分解阈值和波原子分解阈值三种滤波方法与所提方法进行对比测试及分析,可见所提方法在压制随机噪声的同时能充分保留有效信号,使反射同相轴更清晰且连续性更好。利用该方法还对实际地震记录进行了滤波处理,并与用上述三种阈值和时频峰值等滤波方法处理后的记录作对比,进一步表明所提方法在压制随机噪声与保持有效信号方面的性能更优,具有较强的实用性。     

基于小波分解与Akaike信息准则的微地震初至拾取方法

微地震震源的定位要求精确确定初至,人工拾取微地震有效事件需要很大的工作量。首先讨论了Akaike信息准则(AIC)初至拾取方法;然后根据微地震信号在相邻小波尺度上连续的特点,将基于AIC的初至拾取方法与小波多尺度分析方法相结合,对微地震资料进行多尺度分析;最后利用AIC拾取初至,并根据初至的分布特点确定地震记录中是否存在有效的微地震事件。克服了传统AIC法由于噪声影响使初至点模糊而难以准确拾取的缺点。模型与实际资料的应用表明,基于小波分解与AIC相结合的初至拾取方法能够从信噪比低的资料中较准确地识别出有效微地震事件。