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一种用于地震信号分析的二阶挤压小波变换算法

江莉 尚文擎 周军妮 卫铭斐 王燕妮

江莉, 尚文擎, 周军妮, 卫铭斐, 王燕妮. 一种用于地震信号分析的二阶挤压小波变换算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(12): 3710-3717. doi: 10.11999/JEIT200753
引用本文: 江莉, 尚文擎, 周军妮, 卫铭斐, 王燕妮. 一种用于地震信号分析的二阶挤压小波变换算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(12): 3710-3717. doi: 10.11999/JEIT200753
Li JIANG, Wenqing SHANG, Junni ZHOU, Mingfei WEI, Yanni WANG. A Second-order Squeezed Wavelet Transform Algorithm for Seismic Signal Analysis[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2021, 43(12): 3710-3717. doi: 10.11999/JEIT200753
Citation: Li JIANG, Wenqing SHANG, Junni ZHOU, Mingfei WEI, Yanni WANG. A Second-order Squeezed Wavelet Transform Algorithm for Seismic Signal Analysis[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2021, 43(12): 3710-3717. doi: 10.11999/JEIT200753

一种用于地震信号分析的二阶挤压小波变换算法

doi: 10.11999/JEIT200753
基金项目: 国家自然科学基金(61803294, 61803293),陕西省科技计划项目(2020JQ-684, 2020JM-499)
详细信息
    作者简介:

    江莉:女,1982年生,副教授,研究方向为非平稳信号处理、时频分析

    尚文擎:男,1997年生,硕士生,研究方向为智能信号处理、盲源信号分离

    周军妮:女,1977年生,讲师,研究方向为振动信号分析与处理

    卫铭斐:男,1974年生,副教授,研究方向为信号检测与参数估计

    王燕妮:女,1977年生,副教授,研究方向为地震信号分析与处理

    通讯作者:

    江莉 yolanda_jiangli@163.com

  • 中图分类号: TN911.7

A Second-order Squeezed Wavelet Transform Algorithm for Seismic Signal Analysis

Funds: The National Natural Science Foundation of China (61803294, 61803293), Shaanxi Province Science and Technology Plan Project(2020JQ-684, 2020JM-499)
  • 摘要: 地震信号分析在地质岩性、储层、流体、沉积相带的检测,以及地层界面识别与储层分析、地震资料处理和解释等方面具有重要研究意义。针对现有时频分析算法在处理地震信号时,存在时频分辨率低、能量聚集性差等问题,该文以Ricker子波为数学模型,提出了一种新的2阶挤压小波变换算法(SWT2)。考虑到传统时频同步压缩变换中的瞬时频率估计对地震信号失效,利用改进的母小波对地震信号进行匹配,进而通过谱峰对齐对参考频率进行修正,从而提升时频能量聚集性和时频分辨率。仿真实验结果表明,提出的2阶挤压小波变换算法可以极大地提升地震信号的时频聚集性,精确地反映信号的时延和主频,对地层结构的刻画更加精确。
  • 图  1  Ricker子波及其频谱

    图  2  已有SST算法与本文提出算法的对比分析

    图  3  不同参数下SWT2的实验结果(SNR=5 dB)

    图  4  针对多分量地震信号模型的各种时频方法对比

    图  5  楔状模型分析

    图  6  天然地震信号

    表  1  各种时频分析方法的瑞利熵对比

    时频分布STFTWVD伪WVDCWTSSTSST2改进CWTSWTSWT2
    瑞利熵24.722624.448424.005128.634617.689216.557228.527817.684116.0846
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-08-25
  • 修回日期:  2020-12-23
  • 网络出版日期:  2021-02-27
  • 刊出日期:  2021-12-21

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