[发明专利]一种基于匹配追踪的Wigner高阶谱地震信号谱分解方法

权利要求书

1.一种基于匹配追踪的Wigner高阶谱地震信号谱分解方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：读入地震剖面的q道数据，选定原子类型；

步骤2：设置初始取变量i＝1；

步骤3：读取第i道地震数据x_i(t)，设置匹配追踪分解次数N，将第n次分解的信号记为R_n(t)，用x_i(t)对R₁(t)赋值，即R₁(t)＝x_i(t)，n∈[1,2,…,N]；

步骤4：，设置初始取变量n＝1；

步骤5：对分解信号R_n(t)进行复数道分析，确定R_n(t)对应原子的初始时间延迟u₀、初始频率ω₀和初始相位三个参数；

步骤6：对尺度因子进行全局搜索，确定分解信号R_n(t)对应原子的初始尺度因子σ₀，由此得到初始参数集

步骤7：对初始参数集进行局部搜索，找到与信号R_n(t)最匹配的原子

步骤8：计算信号R_n(t)的最匹配原子的k阶Wigner高阶谱的对角切片谱

步骤9：计算信号R_n(t)在最匹配原子方向上投影后的残差，并将残差视为新的信号R_n+1(t)，令n＝n+1，重复步骤5-8，直到达到最大分解次数N；

步骤10：对n所有取值下的信号R_n(t)的最匹配原子的k阶Wigner高阶谱的对角切片谱求和，作为该道地震数据的Wigner高阶谱时频谱截取单频切片SF_i,v；

步骤11：令变量i＝i+1，重复步骤3-10，直到取完整个地震剖面的数据，即直到i＝q，由所有道地震数据的不同单频切片可以构成整个二维剖面的一系列单频属性，即谱分解的结果SF_v＝{SF_i,v,1≤i≤q}。

2.根据权利要求1所述基于匹配追踪的Wigner高阶谱地震信号谱分解方法，其特征在于，所述步骤5包括以下几个步骤：

步骤5.1：对R_n(t)做Hilbert变换：

y(t)=1πP∫-∞∞Rn(τ)t-τdτ]]>

其中，t是时间变量，P表示柯西主值，τ表示时间积分变量。

步骤5.2：令x(t)＝R_n(t)，确定R_n(t)的解析信号z(t)：

其中，j是虚数单位，e是自然常数，a表示瞬时振幅；

步骤5.3：确定瞬时振幅a(t)：

a(t)=x2(t)+y2(t)]]>

步骤5.4：选取瞬时振幅a(t)达到最大的时刻u₀作为原子的时间延迟初始值：

u0=arg maxt a(t)]]>

步骤5.5：确定原子的初始相位即该时刻的瞬时相位

步骤5.6：确定原子的初始频率ω₀，即该时刻的瞬时频率ω(u₀)：

ω₀＝ω(u₀)