李嘉杭:基于希尔伯特—黄变换的地震信号谱重排方法研究论文

李嘉杭:基于希尔伯特—黄变换的地震信号谱重排方法研究论文

本文主要研究内容

作者李嘉杭(2019)在《基于希尔伯特—黄变换的地震信号谱重排方法研究》一文中研究指出:在地震数据处理中,数据处理工作者常常需要采取时频分析技术,来精确地描述信号的频率随时间变化的特征,这是由于地震信号不可避免的非平稳性等特点所决定的。本文将这种反应信号频率与时间关系的算法称之为地震的信号谱分解技术。在实际的研究与生产中,对谱分解技术的精度和分辨率都有着较高的要求,尤其是在我国对陆上油气开发的需求量不断增加;陆上、海上地震勘探难度增大的现状下,传统和常规的谱分解技术已经逐渐地不能满足这种高精度的实际需求,尤其在薄层勘探中,归咎于常规算法的不稳定性和低分辨率等缺点,往往会得出错误的结论,影响整体的勘探质量与计划。因此,现阶段寻找精度更好,分辨率更高,算法更加稳点的谱重排方法有着十分重要的意义。从常规的时频分析技术领域出发,多种地震谱分解方法相继得到了充分的应用与发展。本文首先回顾了几种经典的地震信号时频分析技术理论,例如常见的短时傅里叶变换、Gabor变换、S变换、连续小波变换、维格纳变换和匹配追踪算法。传统的时频分析算法受限于精度和分辨率较低等原因,在处理实际问题中常常有一定的缺陷。本文提出的基于希尔伯特-黄的改进算法作为新的算法,不仅仅在精度,聚焦性和分辨率等方面有其他算法不能比拟的明显的优势,而且在计算效率上也有了显著的改善。为了缓解常规的时频谱分解方法的不足之处,例如在时间分辨率和频率分辨率都不高的情况,新的希尔伯特-黄变换相应提出,其总体思路为,首先对信号进行静态分解,通过静态分解将非平稳、非线性的地震信号分解为有限个固有模态函数和一个剩余项,最后,本文再把每个固有模态函数都进行希尔伯特变换处理,完成上述步骤本文就可以得到地震信号的瞬时频率,由此本文就得到了三维地震时频谱的时间、频率、振幅。本文对希尔伯特-黄变换算法进行了详细的阐述与推导,在对其算法进行改进后,将其应用于实际的地震数据处理中,经过实际测试表明,改进后的算法在精度、分辨率以及聚焦性上相比常规算法都有了显著提高,计算量也得到了压缩,计算效率可以达到过去的2~3倍。在此基础上,本文将经过希尔伯特-黄变换算法改进的地震信号谱重排的效果,与传统的时频分析技术之一的Gabor变换的算法步骤,原理以及效果进行了充分的比较;并应用于实际地震信号的处理中,拟合数据及实际数据的成像结果均表明,基于希尔伯特-黄变换的地震信号谱重排得到的结果可以更好地描述地震波的非线性和非平稳性,计算过程更加简单,效率更高,具有自适应性强,精度和分辨率高,聚焦性好等特点。相较于常规算法,希尔伯特-黄算法更适用于解决地震信号等非线性信号的问题。最后,本文对实际的某油气层数据进行时频分析处理,结果表明改进后的谱重排算法在时频分辨率和时频聚焦性具有更好的效果,精度更高;可以更好的反应油气层中烃类的具体层位,在处理薄层储层时分层更加精细,效果更加明显。

Abstract

zai de zhen shu ju chu li zhong ,shu ju chu li gong zuo zhe chang chang xu yao cai qu shi pin fen xi ji shu ,lai jing que de miao shu xin hao de pin lv sui shi jian bian hua de te zheng ,zhe shi you yu de zhen xin hao bu ke bi mian de fei ping wen xing deng te dian suo jue ding de 。ben wen jiang zhe chong fan ying xin hao pin lv yu shi jian guan ji de suan fa chen zhi wei de zhen de xin hao pu fen jie ji shu 。zai shi ji de yan jiu yu sheng chan zhong ,dui pu fen jie ji shu de jing du he fen bian lv dou you zhao jiao gao de yao qiu ,you ji shi zai wo guo dui liu shang you qi kai fa de xu qiu liang bu duan zeng jia ;liu shang 、hai shang de zhen kan tan nan du zeng da de xian zhuang xia ,chuan tong he chang gui de pu fen jie ji shu yi jing zhu jian de bu neng man zu zhe chong gao jing du de shi ji xu qiu ,you ji zai bao ceng kan tan zhong ,gui jiu yu chang gui suan fa de bu wen ding xing he di fen bian lv deng que dian ,wang wang hui de chu cuo wu de jie lun ,ying xiang zheng ti de kan tan zhi liang yu ji hua 。yin ci ,xian jie duan xun zhao jing du geng hao ,fen bian lv geng gao ,suan fa geng jia wen dian de pu chong pai fang fa you zhao shi fen chong yao de yi yi 。cong chang gui de shi pin fen xi ji shu ling yu chu fa ,duo chong de zhen pu fen jie fang fa xiang ji de dao le chong fen de ying yong yu fa zhan 。ben wen shou xian hui gu le ji chong jing dian de de zhen xin hao shi pin fen xi ji shu li lun ,li ru chang jian de duan shi fu li xie bian huan 、Gaborbian huan 、Sbian huan 、lian xu xiao bo bian huan 、wei ge na bian huan he pi pei zhui zong suan fa 。chuan tong de shi pin fen xi suan fa shou xian yu jing du he fen bian lv jiao di deng yuan yin ,zai chu li shi ji wen ti zhong chang chang you yi ding de que xian 。ben wen di chu de ji yu xi er bai te -huang de gai jin suan fa zuo wei xin de suan fa ,bu jin jin zai jing du ,ju jiao xing he fen bian lv deng fang mian you ji ta suan fa bu neng bi ni de ming xian de you shi ,er ju zai ji suan xiao lv shang ye you le xian zhe de gai shan 。wei le huan jie chang gui de shi pin pu fen jie fang fa de bu zu zhi chu ,li ru zai shi jian fen bian lv he pin lv fen bian lv dou bu gao de qing kuang ,xin de xi er bai te -huang bian huan xiang ying di chu ,ji zong ti sai lu wei ,shou xian dui xin hao jin hang jing tai fen jie ,tong guo jing tai fen jie jiang fei ping wen 、fei xian xing de de zhen xin hao fen jie wei you xian ge gu you mo tai han shu he yi ge sheng yu xiang ,zui hou ,ben wen zai ba mei ge gu you mo tai han shu dou jin hang xi er bai te bian huan chu li ,wan cheng shang shu bu zhou ben wen jiu ke yi de dao de zhen xin hao de shun shi pin lv ,you ci ben wen jiu de dao le san wei de zhen shi pin pu de shi jian 、pin lv 、zhen fu 。ben wen dui xi er bai te -huang bian huan suan fa jin hang le xiang xi de chan shu yu tui dao ,zai dui ji suan fa jin hang gai jin hou ,jiang ji ying yong yu shi ji de de zhen shu ju chu li zhong ,jing guo shi ji ce shi biao ming ,gai jin hou de suan fa zai jing du 、fen bian lv yi ji ju jiao xing shang xiang bi chang gui suan fa dou you le xian zhe di gao ,ji suan liang ye de dao le ya su ,ji suan xiao lv ke yi da dao guo qu de 2~3bei 。zai ci ji chu shang ,ben wen jiang jing guo xi er bai te -huang bian huan suan fa gai jin de de zhen xin hao pu chong pai de xiao guo ,yu chuan tong de shi pin fen xi ji shu zhi yi de Gaborbian huan de suan fa bu zhou ,yuan li yi ji xiao guo jin hang le chong fen de bi jiao ;bing ying yong yu shi ji de zhen xin hao de chu li zhong ,ni ge shu ju ji shi ji shu ju de cheng xiang jie guo jun biao ming ,ji yu xi er bai te -huang bian huan de de zhen xin hao pu chong pai de dao de jie guo ke yi geng hao de miao shu de zhen bo de fei xian xing he fei ping wen xing ,ji suan guo cheng geng jia jian chan ,xiao lv geng gao ,ju you zi kuo ying xing jiang ,jing du he fen bian lv gao ,ju jiao xing hao deng te dian 。xiang jiao yu chang gui suan fa ,xi er bai te -huang suan fa geng kuo yong yu jie jue de zhen xin hao deng fei xian xing xin hao de wen ti 。zui hou ,ben wen dui shi ji de mou you qi ceng shu ju jin hang shi pin fen xi chu li ,jie guo biao ming gai jin hou de pu chong pai suan fa zai shi pin fen bian lv he shi pin ju jiao xing ju you geng hao de xiao guo ,jing du geng gao ;ke yi geng hao de fan ying you qi ceng zhong ting lei de ju ti ceng wei ,zai chu li bao ceng chu ceng shi fen ceng geng jia jing xi ,xiao guo geng jia ming xian 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自吉林大学的李嘉杭,发表于刊物吉林大学2019-06-25论文,是一篇关于时频分析技术论文,时频谱论文,反演谱分解论文,时频谱重排论文,变换论文,希尔伯特黄变换论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自吉林大学2019-06-25论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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