[发明专利]一种基于时间重采样和同步挤压变换的地震数据处理方法

说明书

本发明公开了一种基于时间重采样和同步挤压变换的地震数据处理方法，包括以下步骤：S1.采集记录地震原始数据；S2.对原始信号进行小波变换得到其对应的时频域的复数信号，计算出同步挤压变换的结果；S3.利用复数信号对时间t进行傅里叶变换得到其振幅谱，计算振幅谱的最大动态范围，对应的有效频带的截止频率，取其最大频率；S4.确定新的自适应的时间重采样间隔，得到新的振幅谱进行反傅里叶变换获取新的复数信号；S5.计算自适应时间重采样的高分辨率同步挤压变换结果。本发明能够获得高分辨率的同步挤压变换效果，地震数据的处理具有良好的稳定性和较高的精度。

技术领域

本发明属于地震资料数字处理领域，特别是涉及一种基于时间重采样和同步挤压变换的地震数据处理方法。

背景技术

同步挤压变换具有很好的时频分辨率，已经被广泛应用于数字信号处理的各个方面。同步挤压变换能够将非线性和非平稳信号分解为一系列的固有模态函数，其中，固有模态函数可被认为是一系列有着准确数学定义的近似简谐波成分的组合。

目前用于获取地震信号属性提取的方法有短时傅里叶变换(STFT)、S变换，广义S变换，小波变换，改进的短时傅里叶变换和同步挤压变换(SST)。SST变换能够沿着频率方向对时频谱进行挤压实现时频谱重排，使得时频能量聚焦到信号的真实瞬时频率上，提高了时频谱的时频分辨率。因此，同步挤压变换更适合非线性和非平稳信号的分析和处理。

但是，同步挤压变换中瞬时频率的计算精度随着时间采样间隔和实际频率的增大而减小，导致同步挤压变换的时频谱的精度降低，这将影响后续的地震资料处理与解释。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于时间重采样和同步挤压变换的地震数据处理方法，利用小波变换和所需瞬时频率精度之间的关系，自适应的确定重采样时间间隔，再进行同步挤压变换得到时频谱，能够获得高分辨率的同步挤压变换效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于时间重采样和同步挤压变换的地震数据处理方法，包括以下步骤：

S1.采集记录地震原始数据x(t)；

S2.对原始信号x(t)进行小波变换得到其对应的时频域的复数信号H(t,f)，并由H(t,f)计算得到同步挤压变换的结果P(t,υ)；

S3.利用复数信号H(t,f)对时间t进行傅里叶变换得到其频谱Q(η,f)，计算Q(η,f)的最大动态范围，单位为分贝，找到其对应的有效频带的截止频率，取其最大频率记为G(f)；

S4.确定新的自适应的时间重采样间隔Δτ_g(f)，进而得到新的频谱Q_r(η,f)，对新的频谱Q_r(η,f)进行反傅里叶变换得到新的复数信号H_r(t,f)；

S5.由新的自适应时间重采样间隔Δτ_g(f)和新的复数信号H_r(t,f)，计算关于H_r(t,f)的高精度瞬时频率，得到自适应时间重采样的高分辨率同步挤压变换结果P₁(t,υ)。

进一步地，所述步骤S2包括以下子步骤：

S201.对原始信号x(t)进行小波变换得到其对应的时频域的复数信号H(t,f)；

S202.设复数信号H(t,f)的实部为h₁(t,f)，虚部为h₂(t,f)，计算瞬时频率S(t,f)：

S203.计算同步挤压变换结果P(t,υ)：

P(t,υ)＝∫H(t,f)df,ifS(t,f)∈[υ,υ+Δυ]；