【摘 要】
:
地震勘探信号去噪是提高地震信号信噪比的关键步骤,也是地震信号处理领域非常具有挑战性的研究问题。近年来,由于变换域内的地震信号具有一定的稀疏性,基于稀疏先验的地震信号处理已逐渐成为地震勘探信号领域的研究热点之一。本文以地震信号稀疏先验为框架,对地震信号开展去噪研究,论文主要研究内容如下:(1)基于区域分割梯度直方图的地震信号去噪地震信号的梯度先验属于局部稀疏先验,基于此提出了一种基于区域分割梯度直方
【基金项目】
:
贝叶斯稀疏约束多维非均匀采样信号重建及其应用。河北省引进留学人员资助项目。基金号:CL201707;
论文部分内容阅读
地震勘探信号去噪是提高地震信号信噪比的关键步骤,也是地震信号处理领域非常具有挑战性的研究问题。近年来,由于变换域内的地震信号具有一定的稀疏性,基于稀疏先验的地震信号处理已逐渐成为地震勘探信号领域的研究热点之一。本文以地震信号稀疏先验为框架,对地震信号开展去噪研究,论文主要研究内容如下:(1)基于区域分割梯度直方图的地震信号去噪地震信号的梯度先验属于局部稀疏先验,基于此提出了一种基于区域分割梯度直方图保持(Segmentation Gradient Histogram Preservation,SGHP)的地震信号去噪算法。该算法首先将地震含噪信号分成几个区域,然后估计每个区域的参考梯度直方图,最后对每个区域使用梯度直方图保持(Gradient Histogram Preservation,GHP)进行去噪,使得最终得到的去噪地震信号的梯度分布尽量接近原信号的梯度分布,从而达到保护地震信号细节的目的。对合成地震信号和叠后陆上地震信号分别去噪,并与非局部均值滤波(Non-local Mean filtering,NLM)、块匹配三维协同滤波(Block Matching3D cooperative filtering,BM3D)、聚类稀疏表示(Clustering Sparse Representation,CSR)等去噪算法进行对比,采用峰值信噪比、结构相似度等指标进行评价,结果表明SGHP在上述去噪算法中效果最优。(2)基于小波-交叠稀疏高阶全变分的地震信号去噪全变分(Total Variation,TV)地震信号去噪是在稀疏变换域对地震信号进行去噪,基于此提出了一种基于小波-交叠稀疏高阶全变分(Wavelet-High Order Total Variation with Overlapping Group Sparsity,WHOGS-TV)的地震信号去噪算法。首先将含噪地震信号进行小波变换,分解为高频和低频部分,然后对高频部分使用硬阈值处理,对低频部分进行交叠稀疏高阶全变分,最后通过小波逆变换输出去噪地震信号。通过叠后、叠前地震信号的去噪实验,验证了与交叠稀疏高阶全变分(High Order Total Variation with Overlapping Group Sparsity,HOGS-TV)、高阶全变分(High Order Total Variation,HOTV)、交叠稀疏全变分(Total Variation with Overlapping Group Sparsity,OGSTV)等算法相比,本文算法具有更好的去噪能力,而且能很好保留地震信号细节。(3)基于聚类的低秩近似地震信号去噪提出一种基于聚类的低秩近似去噪算法,首先对地震信号进行高斯混合模型聚类(Clustering based on Gaussian Mixture Model,GMM),然后对每一类信号块进行低秩近似并将各类信号块合并成完整的去噪地震信号。地震信号的低秩形式也是地震信号稀疏性的一种体现,算法本质上是结合地震信号的稀疏先验和自相似性先验信息进行去噪。该算法对含噪信号块组进行高斯混合聚类,然后对同一类的块组通过低秩近似进行降噪。将该算法与块期望对数似然去噪算法(Expected Patch Log Likelihood,EPLL)、加权核范数最小化算法(Weighted Nuclear Norm Minimization,WNNM)、非局部自相似性块组学习算法(Patch Group Based Non-local Self-similarity Prior Learning for Image Denosing,PGPD)等去噪算法进行对比,通过峰值信噪比、结构相似度等评价指标对比可以验证本文算法优于上述去噪算法。
其他文献
高压输电已经成为了我国电力线路的主力军,大容量电力变压器作为关键电磁装备,因其内部结构复杂,漏磁通在油箱、铁心拉板、屏蔽等结构中分布不均匀的情况越来越严重。由于漏磁通产生的杂散损耗而引起的一系列问题愈演愈烈,不仅使变压器的损耗和温升急剧增加而且还容易发生局部过热的危险,最终影响变压器的安全运行,因此研究漏磁通分布及其损耗计算,可为电力变压器的结构优化提供具体的分析方法和数据支撑。在变压器杂散损耗计
传统的化石能源为推动人类文明进步做出巨大的贡献,但也带来了全球变暖等严重的环境问题,清洁的可再生能源得到广泛重视。海洋蕴藏了巨大的能量,波浪能的开发已经展现出越来越大的科学和经济价值。随着海洋经济的蓬勃发展,海洋浮标、探测器等科考监测设备的运用越来越多,供电成本和可靠性制约这些设备的应用,利用波浪能解决其供电问题具有重要研究意义。本文的主要研究工作包括:(1)分析波浪的振动特征,并设计波浪发电机结
多齿开关磁链记忆电机(Multi-tooth Switched Flux Memory Machine,MSFMM)是将开关磁链型记忆电机与多齿开关磁链永磁电机的概念相结合所提出的新型永磁记忆电机。该类电机既具备记忆电机优良的调磁性能、宽调速范围与高效率运行区域,又具有多齿开关磁链永磁电机感应电动势正弦、磁链双极性、转矩脉动小等优点。该电机采用低矫顽力(Low Coercive Force,LCF
磁性材料磁特性的精确测量和模拟是电工装备设计与优化的基础,磁性材料的磁滞回线能够直观地反映材料在磁场作用下的磁特性,传统的测试方法仅仅考虑了一维交变激励条件下的磁特性,而实际工程中电机和变压器的T形连接处均会存在二维及二维以上的旋转磁场。在电工装备中硅钢片是应用最广泛的磁性材料,有必要研究旋转激磁条件下硅钢材料的磁特性。此外,由于电磁损耗和热效应,硅钢材料构成的铁心在实际运行过程中会承受温度的变化
在道路修建过程中受到障碍物或者河流的限制时,往往需要考虑修建斜桥,来更好地适应地形地物。自80年代以后,随着国内高等级公路和城市交通立体化的发展,为了满足行车安全、舒适和线型美观的要求,斜桥越来越多地被应用到工程实践当中。据不完全统计,当前在公路上的斜桥和弯桥的数量可达到整条线路桥梁总量的45%以上。斜桥的出现不但能使整个桥梁的线型结构更美观流畅,而且可以缩短桥长,节约人力物力,在经济方面也有一定
混合励磁电机在传统永磁同步电机的基础上增加了直流励磁绕组,励磁磁动势与永磁磁动势共同决定气隙磁场,实现了电机气隙磁场可调节的能力。为了实现混合励磁电机在低速区的无位置传感器控制,本文提出了一种不依赖转子凸极特性的高频信号注入方法,并对混合励磁电机初始位置检测性能进行了分析。论文的主要研究内容包括以下几个方面:首先,以12槽10极混合励磁磁通切换永磁(Hybrid Excited Switched
近年来随着分布式能源等清洁能源的发展,配电网侧网络架构以及运行特点都发生了较大的改变,传统配电网网络分析的观点无法较好满足现有配电网的状态监控以及优化运行控制。主动配电网的相关研究成为了现在电力系统研究中极为重要的一部分,其中关于主动配电网最优潮流的研究对电力系统的规划运行尤为重要,如何有效准确地处理主动配电网最优潮流运算中分布式能源的特性成为了当前研究的热点问题。本文主要介绍了主动配电网的概念、
超级电容器具有功率密度高和使用寿命长等优点,在能量存储与转换领域有广泛的应用;芬顿氧化法是一种高级催化氧化技术,广泛用于工业废水的深度净化。金属铜具有优良的导电性和化学稳定性,价格低廉且资源丰富,铜及其氧化物既可用作类芬顿反应催化剂,又是重要的赝电容材料。本文采用电化学沉积法和原位热氧化法制备铜基薄膜,将其用作超级电容器和电化学氧化体系的电极,对其形貌、结构和元素组成进行了表征分析,对电极的电容性
我国是钢铁产能大国其中河北邯郸地区又是重要的钢铁产能大区,钢渣作为炼钢的工业副产品产量约为粗钢的十分之一。一直以来相对于欧美日等发达国家对钢渣的充分利用,我国目前对钢渣的利用率只有30%,其余大部分并没有得到适当地处理,反而占用耕地影响环境。另一方面随着我国大力发展基础设施建设,对石料的开采越来越多,造成了资源的枯竭和环境的破坏。钢渣用作道路材料较之于一般集料具有诸如表面粗燥、坚硬、耐磨等优点,但
在植物的生长过程中,蒸散作为植物水平衡运动的重要分量,对于研究植物整个生理周期的耗水规律和计算植物生理参数有着重要的意义。本文在传统大型蒸渗仪的基础上进行了改进,分别搭建了基于低功耗广域网技术的盆栽植物多点蒸散测量系统和基质栽培植物生长监测系统,实现了植物生长和生理信息的无入侵、实时、准确获取。本文的主要研究内容如下:1、开发了一套多路盆栽植物蒸散在线测量系统,系统由低功耗盆栽称重节点、网关和PC