本文關(guān)鍵詞：基于矩陣束的航空瞬變電磁去噪方法研究

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【摘要】：航空瞬變電磁法是一種以飛行器為載體,以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)的移動(dòng)源電磁探測(cè)方法。由于該方法快速、高效、成本低、不受地形限制,因此,在油氣、礦產(chǎn)資源勘探、地下水調(diào)查、生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。航空瞬變電磁數(shù)據(jù)是一種寬頻帶信號(hào),且晚期道信號(hào)能量非常小,容易受到運(yùn)動(dòng)噪聲、人文噪聲、天電噪聲等外在因素的影響,導(dǎo)致數(shù)據(jù)質(zhì)量降低。如果不對(duì)這些噪聲進(jìn)行分析并加以抑制,那么,將嚴(yán)重影響后期反演解釋精度。因此,如何有效的去除各種噪聲,已經(jīng)成為亟待解決的問(wèn)題之一。針對(duì)該問(wèn)題已經(jīng)提出了很多航空瞬變電磁去噪方法,但這些方法要么只能去除單一噪聲,要么可以去除多種噪聲,但計(jì)算量較大,效率較低。本文結(jié)合863重大項(xiàng)目子課題“直升機(jī)吊艙式時(shí)間域航空電磁勘查系統(tǒng)實(shí)用化研究”,對(duì)航空瞬變電磁法去噪方法進(jìn)行研究。由于航空瞬變電磁數(shù)據(jù)單點(diǎn)衰減趨勢(shì)與負(fù)指數(shù)衰減具有一定的相似性,因此,用“衰減指數(shù)和”信號(hào)模型來(lái)表示航空瞬變電磁數(shù)據(jù)具有一定的理論依據(jù)。本文將航空瞬變電磁數(shù)據(jù)表示為“衰減指數(shù)和”信號(hào)模型的形式,分析并討論了該模型的兩種不同的數(shù)值解法:擴(kuò)展Prony法和矩陣束法。具體來(lái)講,研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:(1)航空瞬變電磁法模擬數(shù)據(jù)的生成。首先,通過(guò)麥克斯韋方程組得到擴(kuò)散方程,并推導(dǎo)出中心回線航空瞬變電磁法的一維正演模擬公式;然后,運(yùn)用G-S變換和漢克爾積分變換對(duì)正演公式進(jìn)行計(jì)算,得出模擬數(shù)據(jù),為后面實(shí)驗(yàn)提供了基本的測(cè)試數(shù)據(jù)。(2)噪聲模擬方法及噪聲數(shù)據(jù)的生成。首先,用高斯分布產(chǎn)生高斯白噪聲;然后,分別用自回歸-滑動(dòng)平均模型和Alpha穩(wěn)定分布模型產(chǎn)生天電噪聲;最后,對(duì)上述兩種模型產(chǎn)生的天電噪聲進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。(3)基于擴(kuò)展Prony的航空瞬變電磁去噪方法。首先,用擴(kuò)展Prony法對(duì)正演模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu),分析該方法對(duì)航空瞬變電磁數(shù)據(jù)去噪的可行性;然后,用該方法處理加噪模擬數(shù)據(jù),并用均方根誤差對(duì)去噪結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià);最后,用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)試該方法的去噪效果。(4)基于矩陣束的航空瞬變電磁去噪方法。首先,用矩陣束法對(duì)正演模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu),分析該方法對(duì)航空瞬變電磁數(shù)據(jù)去噪的可行性;然后,用該方法處理加噪模擬數(shù)據(jù),并用均方根誤差對(duì)去噪結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià);最后,用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)試該方法的去噪效果。(5)擴(kuò)展Prony法和矩陣束法去噪性能評(píng)價(jià)。首先,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)兩種方法進(jìn)行去噪效果比較;然后,從理論上對(duì)兩種方法進(jìn)行去噪性能評(píng)價(jià)。
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P631.326

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