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专利号: 2018109629869
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于变相位雷克子波匹配追踪的理想地震谱分解方法,其特征在于,包含如下步骤:(1)输入一道地震数据,当作初始残差信号;

(2)构建当前残差信号的复分析信号,然后计算复分析信号的瞬时包络,根据所述瞬时包络确定匹配子波原子的延迟时间;

(3)根据所述匹配子波原子的延迟时间构建零相位雷克子波,对零相位雷克子波的主频和相位进行扫描,构建变相位雷克子波库;

(4)从变相位雷克子波库提取一个与当前残差信号最匹配的子波原子,求取该最匹配的子波原子对应的振幅系数,将所述振幅系数与所述最匹配的子波原子相乘作为分解得到的子信号,然后从当前残差信号中减去此次分解得到的子信号,将得到的残差当作新的残差信号;

(5)重复步骤(2)到(4)直到迭代次数到达预设值或者剩余残差能量小于某一阈值为止;

(6)迭代结束后,得到若干变相位雷克匹配子波及对应的振幅系数,分别将匹配子波和振幅系数对应相乘,得到单界面反射地震信号,作为子信号集;

(7)对所述子信号集中每一个子信号做傅里叶变换,并将得到的傅里叶变换谱对应到界面对应的延迟时间上,最终得到理想的时频谱分解结果。

2.根据权利要求1所述的基于变相位雷克子波匹配追踪的理想地震谱分解方法,其特征在于,步骤(2)具体包括:构建残差信号s(t)的复分析信号:

S(t)=s(t)+isH(t),

其中sH(t)表示实信号s(t)的Hilbert变换,复分析信号的瞬时振幅包络为:取瞬时振幅包络最大值所对应的时间为匹配子波原子的延迟时间。

3.根据权利要求1所述的基于变相位雷克子波匹配追踪的理想地震谱分解方法,其特征在于,步骤(3)具体包括:(31)根据匹配子波原子的延迟时间构建零相位雷克子波:w(t)={1-2[πfd(t-τ)]2}exp{-[πfd(t-τ)]2},其中,τ为匹配子波原子的延迟时间,fd为雷克子波的主频;

(32)通过扫描时频参数γ={fd,φ}构建变相位雷克子波原子库,子波主频的扫描范围为0到奈奎斯特频率,相位的扫描范围为0°到180°,所构建的变相位雷克子波库为:wγ(t)=w(t-τ,fd)cos(φ)-wH(t-τ,fd)sin(φ),其中,φ为雷克子波的相位,wH(t)是零相位雷克子波w(t)的Hilbert变换。

4.根据权利要求3所述的基于变相位雷克子波匹配追踪的理想地震谱分解方法,其特征在于,步骤(4)具体包括:对于第任意次迭代次数k,将变相位雷克子波库中的所有子波原子与当前残差信号sresk-1(t)做相关计算,得出相关系数corr:其中 , 表示 当前残差 信号与子波 原子wγ(t) 的内积 ,表示子波原子wγ(t)的信号归一化算子;

然后,求取相关系数的最大值及其对应的子波原子

该子波原子 即为与当前残差信号最匹配的子波原子,然后计算得到该子波原子对应的振幅系数Ck:第k次迭代分解出来的子信号即为 从当前残差中减去第k次分解出来的子信号,得到新的残差信号sresk(t):

5.根据权利要求4所述的基于变相位雷克子波匹配追踪的理想地震谱分解方法,其特征在于,步骤(6)具体包括:将 作为第k次迭代生成的子信号,将所有子信号构成了一个子信号集。

6.根据权利要求5所述的基于变相位雷克子波匹配追踪的理想地震谱分解方法,其特征在于,步骤(7)具体包括:求取子信号sk(t)的傅里叶变换谱Sk(f):其中,f表示傅里叶变换的频率;

然后傅里叶变换谱Sk(f)对应到界面对应的延迟时间上,得到理想时频谱IDFTs(t,f):得到界面的反射地震波的振幅谱和相位谱。

7.根据权利要求5所述的基于变相位雷克子波匹配追踪的理想地震谱分解方法,其特征在于,理想时频谱IDFTs(t,f)的振幅谱A(t,f)和相位谱Φ(t,f)分别为:

8.根据权利要求5所述的基于变相位雷克子波匹配追踪的理想地震谱分解方法,其特征在于,步骤(7)中,还包括得到理想时频谱IDFTs(t,f)的旋转相位谱Θ(t,f):其中φk(f)是传播时间为τk的最佳匹配雷克子波的相位。