时频分析在地震信号处理中的研究及应用

论文摘要

时频分析方法作为分析非平稳信号的有力工具,成为了现代信号处理研究的一个热点。本论文系统地介绍时频分析的基本概念,给出几种常用的时频分析方法的公式,详细分析了短时傅立叶变换、小波变换、S变换、广义S变换、Wigner-Ville分布几种方法的性质特征；并在Mansinha提出的广义S变换的基础上,发展了一种新的时频分析方法——含可变因子的广义S变换。通过对相同的非平稳信号的分析处理,对比研究了几种时频分析方法的应用效果。结果表明,相比其它方法,含可变因子的广义S变换更能细致地反映非平稳信号的局部特征,也更具目的性和实用性。地震信号是一种非平稳信号,时频分析方法提供了时间域与频率域的联合分布信息,清楚地描述了地震信号频率随时间变化的关系。本文把时频分析方法应用到地震资料的处理过程中,通过对模型数据的分析处理,对比研究了短时傅立叶变换、连续小波变换、含可变因子的广义s变换在探测薄层分界中的应用效果；同时,把含可变因子的广义S变换应用到地震剖面的分频处理和时频滤波过程中,也达到了预期的效果。本论文还分析了薄层的层厚、品质因子、波速、震源主频等因素对地震波峰值频率的影响情况。在实际的地震资料处理过程中,结合谱分解与时频分析技术,利用低频率异常探测油气藏储层的位置,取得了理想的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 时频分析的研究现状
• 1.2.2 谱分解技术的研究现状
• 1.3 论文的研究内容
• 1.4 本章小结
• 第二章 时频分析的基本理论
• 2.1 傅立叶变换
• 2.2 时频分析方法
• 2.2.1 线性时频分析方法
• 2.2.2 非线性时频分析方法
• 2.3 各类时频分析方法的效果对比
• 2.3.1 传统的时频分析方法的效果对比
• 2.3.2 各种S变换方法对比
• 2.4 本章小结
• 第三章 时频分析在地震信号处理中的应用
• 3.1 几种时频分析方法在薄层检测中应用效果的对比
• 3.2 合成地震记录的分频处理
• 3.3 含可变因子的广义S变换的时频滤波
• 3.4 本章小结
• 第四章 薄层反射波的峰值频率的提取
• 4.1 峰值频率的提取
• 4.2 影响峰值频率的因素
• 4.3 波速与层厚对峰值频率影响程度的研究
• 4.4 本章小结
• 第五章 利用频率异常探测油气藏储层
• 5.1 局部频率异常的提取
• 5.2 实际资料分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 作者攻读硕士学位期间的发表论文情况