局部平行径向道时频峰值滤波算法用于地震勘探资料随机噪声压制

【摘要】地震勘探是油气、矿藏资源开发的重要手段。消减地震勘探资料中含有的噪声，提高信噪比对研究地下构造及勘探油气、矿藏资源具有重要的意义。压制随机噪声在提升地震勘探资料质量具有举足轻重的作用。近年来，各种去噪方法不断进入人们的视野。但不幸的是，低信噪比成为现有方法发展的瓶颈。时频峰值滤波(Time-frequencypeakfiltering，TFPF)是近年来一种较新且效果较好的时频域压制随机噪声的滤波方法。该算法为实现无偏估计要求被处理信号具有较低的主频和较高的线性度。在实际应用时，我们通常采用加窗Wigner-Ville分布实现地震信号的局部线性化。因此，选择合适窗长成为传统TFPF去噪的关键，然而固定的窗长并不能适用于所有的频率成分。同时，由于我们无法预先确定地震记录中有效信号的主频，传统TFPF需要经过多次计算才能达到最终结果。为了解决这一困难，本文提出一种全新的滤波方法，称之为局部平行径向道时频峰值滤波算法（LocalParallelRadial-traceTFPF）。该算法针对传统TFPF算法的适用条件、误差产生原因以及滤波局限性而提出，利用同相轴的空间特性，结合地震勘探记录道与道之间子波相关性，利用径向道变换将反射同相轴旋转拉伸以提高变换域子波的线性度，从根本上减小TFPF算法引入的误差。该算法不但有效减少了固定窗长TFPF中子波幅值衰减、宽度变化等问题，而且克服了时变窗长TFPF带来的子波幅值畸变问题。进一步恢复反射子波的能量，提高信噪比。人工合成记录的随机噪声消减效果表明，相同窗长情况下，局部平行径向道TFPF算法比传统TFPF算法提高的信噪比更多，对反射子波幅值以及频带的恢复更接近理论值。不同窗长的局部平行径向道TFPF处理结果的信噪比表明，窗长已不再是影响处理效果的关键因素。野外实际地震勘探记录的处理结果也验证了上述结论。
【作者】熊明均；
【导师】李月；
【作者基本信息】吉林大学，信号与信息处理，2014，硕士
【关键词】随机噪声消减；局部平行径向道时频峰值滤波算法；径向道变换；径向扫描技术；滤波窗长；

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