基于小波变换的地震信号去噪方法研究与应用

提高地震信号的分辨率是地震勘探所要解决的一项主要任务，而提高地震 信号的信噪比是提高地震信号分辨率的先决条件。要提高地震资料的信噪比， 需要消除地震资料中的随机噪声和相干噪声。本论文的研究工作主要是围绕如 何消除随机噪声，此外对消除面波等线性相干噪声也进行了研究。 论文以小波变换为核心采用综合方法研究的思路，共完成了以下几种信噪 分离方法及应用。在研究常规小波域阈值去噪方法基础上，提出了基于小波变 换的改进阈值函数自适应去噪方法，通过对理论模型及实际资料处理显示，该 方法有更好的去噪处理效果，且对信号保真度好，基本不会使有效信号发生畸 变；针对信号和噪声在小波变换下奇异性截然不同的表现特征，运用小波域分 时分频相关结合自适应阈值选取方法对含噪地震信号进行去噪处理；采用小波 包分析法、KL变换和中值滤波联合去噪技术对含噪地震信号进行处理，首先使 用小波包变换对不同频段信号进行精细分离，有效信号和噪声经小波包分解后， 其小波包系数将表现出不同特性，然后根据这种不同特性进行去噪处理，对小 波包分析法处理后的剩余地震信号进行KL变换，提取相关有效信号，最后对提 取的有效信号进行中值滤波处理，进一步消除剩余噪声；利用二维小波变换对 地震信号在时间、空间、频率和波数域内进行分解，并根据有效波和噪声在四 维域内的分布进行有效处理。 通过对理论模型和实际资料的计算，验证了以上各方法的去噪效果和有效 性，达到了提高地震资料质量的目的。