一種基于折中小波閾值分析的微地震弱信號提取方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于折中的小波閾值分析的微地震弱信號提取方法該方法主要包括兩部分:微地震數(shù)據(jù)預處理部分和對預處理后數(shù)據(jù)進行折中小波分析部分。預處理主要剔除工業(yè)干擾噪聲、強能量相關噪聲等;折中小波分析主要是對預處理后的數(shù)據(jù)進行消噪處理和原始信息的提取。利用折中閾值小波分析結合了軟、硬閾值消噪的優(yōu)點,分析重構后,不僅可以很好的保留原始信號的特征,同時又可以得到相對較平滑的數(shù)據(jù)。
【專利說明】一種基于折中小波閾值分析的微地震弱信號提取方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于折中的小波閾值分析的微地震弱信號提取方法。
【背景技術】
[0002]微地震技術作為一門先進的裂縫檢測技術,自從上世界七十年代以來,已在國內外進行了廣泛的研究和實踐,如利用該技術監(jiān)測壓裂井的裂縫空間形態(tài)、有效縫長、縫高及地應力分布情況,為完善壓裂工藝、評價壓裂效果、對壓裂井進行壓后產(chǎn)能分析和井網(wǎng)布局等提供有力的證據(jù),對油田開發(fā)具有重要的指導意義。
[0003]煤礦行業(yè)中,各種與巖體破裂相關的礦井災害,如突水,沖擊低壓、瓦斯爆炸等時常發(fā)生,工人的人身安全受到威脅。究其原因,主要是對煤礦地質災害規(guī)律認識不足,并且缺乏經(jīng)濟、有效的安全監(jiān)測手段。根據(jù)現(xiàn)有的地震監(jiān)測結果,研究微地震信號變換規(guī)律、定位及巖體破裂的計算機預報,及早發(fā)現(xiàn)并提前采取預防措施對減少生命財產(chǎn)損失具有非常重大的現(xiàn)實意義。
[0004]由于地震的復雜性,尤其是在復雜介質條件下接受到的微地震信號,能量極其微弱,信噪比很低(小于1),同時一致性差。在實際應用中,如何對地震數(shù)據(jù)進行處理,去除噪聲,提高信號的信噪比,影響著拾取P波、S波的到達時間,進一步影響著微地震的發(fā)震時亥IJ、震源位置和震級等,直接決定了反演結果的準確性。
[0005]小波變換能同時在頻域和時域內對信號進行分析,在低頻時具有較高的頻率分辨率和較低的時間分辨率,在高頻時具有較高的時間分辨率和較低的頻率分辨率,因此小波變換對信號的處理具有自適應性。它能夠有效的區(qū)分信號中的突變部分和漲落噪聲,從而實現(xiàn)信號的去噪。
【發(fā)明內容】
[0006]針對上述問題,本發(fā)明公開了一種基于折中的小波閾值分析的微地震資料弱信號提取方法。該方法是提取時域特征的有效工具,特別是低頻部分,小波分析具有很高的頻率分辨率。
[0007]為達到上述目的,本發(fā)明的實施采用如下方案。
[0008]一種基于折中的小波閾值分析的微地震資料弱信號提取方法,包括:預處理和小波分析兩個階段。
[0009]對原始微地震數(shù)據(jù)進行預處理。預處理包括直流分量、強噪聲、工業(yè)干擾噪聲、強能量相關噪聲等的剔除處理。
[0010]對預處理后的數(shù)據(jù)進行折中的小波閾值分析。小波分析主要包括以下步驟:
1.選擇一個小波包函數(shù)并確定一個小波包分解的層數(shù)N,然后對信號進行N層小波包分解;
2.對每一個給定的熵標準,計算最佳小波包分解;
3.選擇一個適當?shù)拈撝邓惴ǎ瑢ψ顑?yōu)小波包基每個節(jié)點上的分解系數(shù)進行閾值比較;4.利用閾值量化后的最優(yōu)小波包基的分解系數(shù)逐層向上重構,重構得到的信號就是經(jīng)過最優(yōu)小波包消噪處理后的信號。
【專利附圖】
【附圖說明】
圖1.小波閾值去噪原理圖;
其中:x(t)為處理前含噪聲的信號;%,k為小波系數(shù);s(t)為重構后的信號;
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做更詳細說明。
[0016]對原始微地震數(shù)據(jù)進行預處理;
[0017]根據(jù)預處理后的數(shù)據(jù),選定小波包函數(shù);
選取合適的閾值。如,采用隨分解層數(shù)變換的自適應閾值:
【權利要求】
1.一種基于折中的小波閾值分析的微地震弱信號提取方法,其特征在于: 所述方法包括部分:預處理部分和折中小波閾值分析部分。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于折中的小波閾值分析的微地震弱信號提取方法,其特征在于:對地震波數(shù)據(jù)進行預處理,預處理部分主要包括直流分量、強噪聲、工業(yè)干擾噪聲、強能量相關噪聲等的剔除處理。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于折中的小波閾值分析的微地震弱信號提取方法,其特征在于:對預處理后的數(shù)據(jù)進行折中的閾值小波分析,折中閾值函數(shù)為
【文檔編號】G01V1/28GK103901474SQ201410156114
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權日:2014年4月18日
【發(fā)明者】劉明哲, 劉剛 申請人:成都新核中創(chuàng)信息科技有限公司