[发明专利]地球物理信号去噪方法

摘要

本发明公开了一种地球物理信号去噪方法，包括如下步骤：步骤1：对原始地球物理信号进行S变换，得到原始地球物理信号的时频谱；步骤2：将原始地球物理信号的时频谱进行时频滤波；步骤3：将时频滤波后信号进行阈值滤波；步骤4：将阈值滤波的结果进行s逆变换，得到初步去噪信号；步骤5：将初步去噪信号进行经验模态分解，得到初步去噪信号的若干个本征模态函数分量；步骤6：初步去噪信号的所有本征模态函数分量进行希尔伯特变换及行谱分析，选取与原始信号相关联的本征模态函数；步骤7：利用本征模态函数重构信号，得到所需的去噪信号。本发明能简便高效的去除地球物理信号中的噪声。

主权项

1.一种地球物理信号去噪方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：对原始地球物理信号进行stockwell变换，得到原始地球物理信号的时频谱；步骤2：将步骤1所得的原始地球物理信号的时频谱进行时频滤波；步骤3：将步骤2的时频滤波后信号进行阈值滤波；步骤4：将步骤3所得的阈值滤波的结果进行stockwell变换逆变换，得到初步去噪信号；步骤5：将步骤4所得的初步去噪信号进行经验模态分解，得到初步去噪信号的若干个本征模态函数分量；步骤6：将步骤5所得的初步去噪信号的所有本征模态函数分量进行希尔伯特变换，对各个本征模态函数的希尔伯特谱进行分析，分析方法为将各个本征模态函数的希尔伯特谱中的畸变点分别与被检测对象的可能存在的畸变点进行对比，留下畸变点与可能存在的畸变点一致的本征模态函数；步骤7：将步骤6留下的本征模态函数相加，即可实现信号重构，得到所需的去噪信号；所述步骤1中对原始地球物理信号采用如下公式进行stockwell变换；其中，t为时间变量，h(t)为原始地球物理信号，f为原始地球物理信号频率，τ为高斯窗在时间轴上的位置，S(t,f)为原始地球物理信号的stockwell变换时频谱，exp表示以自然常数e为底的指数函数，i表示虚数单位；步骤1至步骤4将对地球物理信号进行了初步的去噪处理，其原理是通过stockwell变换得到原始信号中每个时间点附近的频谱信息，经过步骤2和步骤3的处理，对该时间点附近的信号进行滤波，仅仅保留下该时间点附近信号的主频部分的信号，再通过stockwell变换反变换将数据变换到时间能量域；步骤4至步骤7处理后可以得到去噪后的信号，其原理是通过经验模态分解，将初步去噪后的信号分解为若干个本征模态函数，通过对各个本征模态函数的希尔伯特谱分析，找出与实际情况接近的若干个本征模态函数并重构信号。