[发明专利]一种基于峰值包络线的地震数据尖峰噪声识别及压制方法

摘要

本发明涉及一种基于峰值包络线的地震数据尖峰噪声识别及压制方法，技术要点是，根据尖峰噪声与目标地震信号在持续时间长短和时窗内能量均值方面的差异，设定半高宽阈值和能量阈值，识别地震数据中的尖峰噪声和飞机信号，对尖峰噪声进行压制。经试验，本发明公开的一种基于峰值包络线的地震数据尖峰噪声识别及压制方法，能够实现尖峰噪声的识别及压制，特别对目标地震信号持续时间长，尖峰噪声持续时间少的情况更有效，该算法既能够识别及压制尖峰噪声，同时又保护了目标地震信号的细节，有效提高了地震数据质量，降低了采集成本。

主权项

1.一种基于峰值包络线的地震数据尖峰噪声识别及压制方法，其特征在于，包括以下步骤：/na、读取一组受尖峰噪声干扰的地震数据S(l)，l∈(1,L)，L为数据总采样点数，采样率为FS，从该地震数据时域图上观察目标地震信号的最大持续时间，记为t_s，定义目标地震信号的持续度L'＝FS×t_s；/nb、令i＝1；/nc、找出S(l)的最大值点，记为PM_i，从S(l)中去除PM_i点及与PM_i点间隔小于等于L'的采样点；/nd、令i＝i+1，重复执行步骤c，直至S(l)中找不到最大值点，此时令I＝i；通过多次筛选的最大值点记为PM_i＝(x_i,y_i)，其i∈(1,I)，I为筛选出最大值点的总个数，x_i为第i个最大值点的位置，即该点对应的采样点序号，y_i为对应的幅值；/ne、将PM₁～PM_I各点按照它们的横坐标值从小到大的顺序排列，做三次样条插值，插值点间隔为1个采样点，插值范围为[0,L]，插值结果即为S(l)的峰值包络线，记为S(l)'；令i＝1；/nf、对PM_i点解方程：/n /n得到一组方程解Z_i,q，q∈[1,Q]；/ng、计算D_i,q＝|Z_i,q-x_i|，取使D_i,q得到最小值和第二最小值时的Z_i,q，记为Z_i,a和Z_i,b；/nh、计算(Z_i,a-x_i)(Z_i,b-x_i)，若(Z_i,a-x_i)(Z_i,b-x_i)＞0，则跳过PM_i点，令i＝i+1，若i≤I，重复执行步骤f至步骤h；反之得到峰值包络线S(l)'在PM_i附近的半高宽/nW_i＝|Z_i,b-Z_i,a| (2)/ni、定义PM₁～PM_I中任一点PM_i的能量区间为[x_i,l,x_i,r]，其中/n /nj、定义PM₁～PM_I中任一点PM_i能量区间的能量均值/n /n其中S_i(l_j)为S(l)在第i个能量区间里第j个采样点的值，j＝1,2...J，其中J＝x_i,r-x_i,l+1；按公式(4)计算PM₁～PM_I各点能量区间的能量均值A₁～A_I；/nk、计算PM₁～PM_I所有点的半高宽均值/n /n和能量均值/n /nl、对所有PM_i对应的峰值包络线半高宽W_i和能量均值A_i进行条件/n /n判断，若条件(7)成立，则PM_i被认为是尖峰噪声；设找到的尖峰噪声总数为M，/n若M>0，执行步骤m，否则执行步骤n；/nm、对PM₁～PM_I中的每个尖峰噪声，计算/n /nn、令M₁＝M；/no、令S(l)＝-S'(l)，重新执行步骤b～m，得到去除正负尖峰噪声的地震数据S(l)”，令M₂＝M；/np、令S(l)＝S'(l)，重复执行步骤b～o，直到M₁和M₂均等于零，此时得到多次去除尖峰噪声的地震数据S'(l)。/n