时频分析技术在地质薄层识别中的应用

时频分析是分析非平稳信号的有效方法,将一维的时域信号和频域信号映射到二维时频平面上,获得信号的时频分布,清晰地描述了信号频率随时问变化的关系。通过模拟信号的广义S变换,分析信号的时频分布特征,并建立正演模型,运用广义S变换提取正演模型的单频剖面。利用基于广义S变换的时频分析方法,提取某工程项目实际地震资料的单频剖面,从而有效识别地质薄层。     

基于广义S变换的时相调制时频聚集性能优化

为了提高时相调制(TPM)信号S变换的时频聚集性能,将广义S变换(GST)应用于TPM信号的时频分析中.GST在标准S变换窗函数的基础上,增加了可控参量,利用优化新增参量的算法,优化时频域各频率点处的时窗宽度,从而达到提高时频聚集性能的目的.仿真结果表明,广义S变换方法与标准S变换相比,能有效提高TPM信号的时频聚集性能,同时保持了TPM信号用于携带信息相位突变的特性,有利于下一步的信号检测.     

基于广义S变换的测井信号时频谱分析

S变换虽兼备短时傅里叶变换和小波变换的优点,但基本小波固定,在薄互层识别方面受到较大限制。广义S变换,通过引入λ,p两个参数对S变换中的高斯窗函数进行改造,时频分辨率得到了明显提高。本文在对广义S变换方法原理进一步研究的基础上,应用VC++在Qt平台上编写了广义S变换时频分析程序,并构造平稳信号和非平稳信号进行了对比分析,凸显了广义S变换的时频聚焦性。最后,应用该方法对实际测井信号进行了时频谱分析,取得了良好效果。     

S变换在岩溶区地震映像资料处理中的应用

通过对S变换与短时傅立叶变换的对比,证明S变换具有多分辨率及自适应的特点,并将其应用于某岩溶场地勘察,对实测资料进行处理和解释。通过实例应用的分析表明,S变换的时频切片图中的异常反应比在时间剖面中的反应更清晰,对确定异常的位置、规模等都有很好的效果,有利于提高映像资料的解释准确性和精度。     

广义S变换域低照度图像时频分析及滤波

为降低二维广义S变换的计算复杂度和内存占用度,基于二维广义S变换时频分析原理,提出了一种改进快速离散正交S变换算法(FDOST).采用FDOST算法对低照度图像进行S变换,分析了高斯噪声和原始图像在广义S变换域的时频分布,给出了区分原始图像和高斯噪声的方法以及基于改进广义S变换低照度图像时频滤波法.对合成含噪图像和实际低照度图像进行去噪仿真,结果表明:基于改进广义S变换FDOST滤波方法可去除图像中的高斯噪声,去噪后图像信噪比较去噪前提升了6%,最大化保留了原始图像信息.     

S变换时变滤波在去噪处理中的应用研究

针对常用的滤波去噪方法都受到使用条件的限制,实际资料的滤波去噪不能达到良好效果,S变换时变滤波克服了传统滤波去噪方法滤波因子不能随时间、频率变化而变化的缺陷.将地震资料用S变换方法变换到时频域,对不同时间内不同频率的噪声部分充零,再将去噪后的地震数据利用S反变换到时间域,以获得所需要的有效信号.通过理论计算分析和实例计算表明,S变换时变滤波能够有效去除不同时段、不同频率的噪声.该方法具有一定的可行性.     

基于广义S变换的主频率分析

基于常规的主参数分析原理,从高精度时频分析的角度出发,采用广义S变换进行计算,提出了一种新的基于广义S变换的主频率分析方法。该方法采用窗函数可变的广义S变换进行计算,不仅具有一定的抑制噪声的能力,而且充分利用了广义S变换分辨薄层的能力。实际资料的计算结果表明,该方法得到的主频率剖面不仅有效地突出了弱反射同向轴,有利于反射同向轴的对比追踪,而且具有很强的分辨薄层的能力,得到的主频率剖面具有很高的纵向分辨率,有利于地震资料的精细处理和解释。     

应用倾斜叠加滤波压制海上线性干扰

地震勘探采集的资料含有很强的线性干扰,严重影响地震资料的信噪比。传统的压制线性干扰的方法是用F_K变换方法,但容易产生空间假频。研究采用倾斜叠加变换方法压制线性干扰,该方法应用于海上、复杂陆地地震资料后,其单炮和叠加剖面的线性干扰都得到了很好压制。     

时频分析在跳频信号中的应用

时频分析是非平稳信号处理领域中广泛应用的重要技术之一,跳频信号作为一种典型的非平稳信号,时频分析方法是对其进行检测、参数估计的重要方法。文章从提高时频聚焦性、抑制交义项干扰及减少运算量3个方面对各种常用的时频分析工具进行综合比较,并把在地震信号处理方面得到成功应用的S变换,应用到跳频信号处理中,取得了较好的效果。仿真结果表明：短时哈莱特变换运算量最小;S变换具有灵活的时频聚集性;不同时频分布组合、谱图、SPWVD、重排类分布能获得清晰的时频图。     

分频处理技术在金属矿地震勘探中的应用

为了解决金属矿地震勘探原始数据信噪比低、干扰强、目标层反射信号弱,常规去噪手段处理的地震叠加剖面难以解释的问题;针对金属矿地震数据的特点,采用分频处理技术,叠前处理通过抬升主频后,利用小波变换多尺度和时移性分频段去噪,重构数据;叠后采用小波变换分频处理。通过应用安徽运漕金属矿地震实际数据,提高地震剖面质量,准确识别和定位火成岩侵入接触带。结果表明,金属矿分频处理能提高数据的信噪比和地震资料分辨率,突出了目标层反射信号。     

短时电能质量扰动变尺度标杆相似度识别

利用S变换模矩阵相似度识别持续时间不同的电能质量扰动信号,需要建立维数不同的标准模板.应用双线性插值法对S变换模时频矩阵进行尺度变换,对不同持续时间的同类扰动可建立统一的标杆模板,减少了标准模板数.根据最大相似度原理,通过简单的四则运算对扰动进行分类,无需添加任何分类器,分类过程简洁有效.仿真证明,该方法对噪声不敏感,能较好地解决不同持续时间的电能质量扰动分类问题.     

应用希尔伯特黄变换的水下目标特征提取

针对传统时频分析方法的水下目标特征提取各有其局限,采用了希尔伯特黄变换方法用于水下目标特征提取.仿真与实验数据的处理结果表明,希尔伯特黄变换方法对于信号的时频特性具有较高的分辨能力,希尔伯特边际谱能够清晰的突出目标弹性成分;希尔伯特谱能有效地展现目标的亮点结构,时频分辨力高于小波变换.研究表明混响具有与目标信号明显不同的希尔伯特谱特征,希尔伯特谱可以有效抑制混响.结果表明希尔伯特黄变换方法是一种有效的水下目标特征提取方法.     

希尔伯特-黄变换在体系动力响应分析中的应用

目的为了更好地分析线性双自由度体系的动力响应,识别各种因素对动力响应的影响.方法将最近美国黄锷提出的一种新的时频分析方法,希尔伯特-黄变换方法运用于线性双自由度体系输出绝对加速度反应的时频分析,对体系的动力响应先进行了经验模态分解,将反应数据分解成了具有明确物理意义的固有模态函数,再经过希尔伯特变换之后,可以得到各固有模态函数的希尔伯特谱.结果动力响应的希尔伯特谱有效地区分了体系自振频率及激励频率对体系动力响应的影响,各频谱具有明确的物理意义.结论希尔伯特-黄变换方法,克服了傅里叶变换不能表示响应随时间变化的缺点,是一种很好的时频分析的方法,可以细致体现出体系的动力特征,具有很高的精确性与有效性.     

基于希尔伯特-黄变换的船舶声信号特征提取

将希尔伯特-黄变换(HHT)用于船舶声信号特征提取中,利用HHT对实录船舶辐射噪声进行特征提取后,利用神经网络进行分类.研究表明希尔伯特-黄变换方法对于信号的时频特性具有较高的分辨能力,适用于水声非平稳信号的分析.与传统时频分析方法相比具有很强的自适应特性和较好的时频聚集性,时频分辨力高于小波变换.结果表明对于船舶声信号识别,希尔伯特-黄变换方法是一种有效的特征提取方法.     

基于S变换的无线电引信信号分析

为了更好地揭示无线电引信的信号特征,文中引进S变换对信号进行时频分析,并通过对典型的跳频信号、连续波多普勒信号进行时间、频率等特征参数的仿真分析,结果表明相比于短时Fourier变换和小波变换,S变换在时域、频域和能量域都能精细地揭示信号的特征,为无线电引信信号分析提供了一个良好的时频分析手段,也为引信采取最优的信号处理方法提供依据.     

基于.NET组件的信号时频分析仿真软件的设计

为了方便实现对任意信号的时频分析与仿真,运用信号的短时傅里叶变换,基于.NET组件技术,采用VB.NET和Matlab混合编程,设计开发一种可独立运行的信号时频分析仿真软件.通过在Matlab软件中建立信号模型,自定义设置时间间隔,对信号分段进行频域分析和时域分析,使抽象复杂的信号时频分析很容易实现;采用VB.NET制作人机界面,调用Matlab制作的.NET组件,较好地解决了软件运行效率和界面友好的问题,制作成安装软件包,运行实例证明该仿真软件可以为学员学习信号课程提供较好的辅助工具.     

弦乐合弦声信号时频特征的小波包分析

利用小波包分析技术对弦乐合弦声信号进行时频分析，并采用Hilbert变换对小波分解系数时域重构信号进行包络线检波，得到了合弦声信号幅值的时频等高线相平面图．与传统傅里叶谱分析技术相比较，小波变换的时频相平面图能同时反映合弦声信号的构成频率成分及其时域特征．     

HHT变换在地球物理中的应用现状及前景

时频分析的研究得到快速发展,推出了多达十余种时频变换方法,其中,HHT（Hilbert-HuangTransform）分析是最为瞩目和引人注意的,其分析非平稳信号的优越性已被广泛证实,并被成功地应用于多个领域,取得很好的效果。本文在简要介绍HHT原理与算法的基础上,综述HHT变换在地球物理中的应用现状及存在的主要问题。     

利用Radon-Wigner变换提高LFM信号的时频DOA估计性能

本文采用Radon-Wigner变换作为时频工具,在多目标环境下有效地抑制交叉干扰项和噪声,具有很好的时频汇聚性.模拟结果表明,在多LFM信号情况下,与基于PWVD和SPWVD的方法相比,基于Ra-don-Wigner变换的方法的DOA估计精度有显著提高;且其方向估计性能基本不随SNR的下降而恶化,这对于在低SNR环境下进行DOA估计十分有利.     

短波复杂信道下跳频信号的参数估计

提出一种可以有效克服短波复杂信道环境影响的高精度跳频信号参数估计方法。首先使用短时傅里叶变换（STFT）做信号的时频谱图,并通过图像处理方法对谱图进行预处理;然后提取谱图的时频脊线,用形态学平滑消除时频脊线的畸变,通过一阶差分获得跳变位置;结合信号的时域信息精确估计跳变点位置,完成信号整体跳变定时;最后在信号整体跳变定时的基础上,对信号逐跳进行定时调整和精确测频。实验结果表明该方法切实有效,计算量小,参数估计精度高。