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《基于维纳滤波的50Hz工业干扰去噪方法及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第33卷第1期勘探地球物理进展Vol.33,No.12010年2月ProgressinExplorationGeophysicsFeb.,2010文章编号:1671-8585(2010)01-0032-04基于维纳滤波的50Hz工业干扰去噪方法及应用1,22333王立歆,孟宪军,张军华,于江波,王静(1同济大学海洋与地球科学学院,上海200092;2中国石油化工股份有限公司胜利油田物探研究院,山东东营257022;3中国石油大学(华东)资源信息学院,山东东营257061)摘要:50Hz工业干扰是地震资料中一种常见的噪声,由于它与有效信号的频率范围重叠,
2、影响了地震资料的品质。常规的消除50Hz噪声的方法是陷波处理,它在切除噪声的同时,也切除了有效信号。提出了一种基于最小平方滤波原理的消除50Hz干扰的算法,通过设计一个参考正弦道,并通过维纳滤波器来调整该参考道的振幅和相位,从而使它与数据道中的50Hz噪声达到最佳匹配,用数据道减去参考道,即可达到单频去噪的目的。理论模型和实际资料处理表明,该方法既能准确实现单频去噪,又可避免吉布斯现象的发生,因此具有较高的保真度。关键词:工业干扰;陷波;去噪;维纳滤波中图分类号:P6314文献标识码:A在高成熟勘探区,由于电网、钻井、采油设施密由于si的相位和振幅与ni的
3、不匹配,所以设计一集,存在着大量的单频噪声,如50Hz工业干扰、个滤波器Hn,将其与si褶积后能够调整si的振幅抽油机噪声等,它们的频带范围与地震资料的优势和相位,最终使si与干扰噪声ni匹配。频带范围重叠,严重影响了资料的叠加和偏移处理N-1质量。去除记录中的单频干扰波,已成为地震资料si=Hnsi-n(3)n=0处理中不容忽视的一个问题。滤波器Hn可由维纳滤波方程解得:单频噪声最简单的去除方法是带陷滤波方法,R0R1RN-1H0C0但在陷波处理中无论滤波范围多么小,都会损失有R1R0RN-2H1C1=(4)效波成分,而且由于要在频率域开窗,还会产生吉
4、布[1]斯现象。为了克服上述方法的不足,李文艳等提RN-1RN-2R0HN-1CN-1[2]出了基于互相关理论的去噪方法,胡伟等从频率、计算输出误差Ei=xi-si,即为去噪后的结果,计相位及振幅3个方面对余弦逼近法进行了改进,较算流程如图1所示。[3]准确地拾取了50.5Hz的工业噪声。作者根据50Hz工业噪声是一种具有固定频率和初相位简谐振动的特点,研究了基于维纳滤波的单频去噪技术。其基本思路是:首先利用一个参考正弦道和一个含噪声的数据道来设计最佳维纳滤波器,并用维纳滤波器来调整正弦道的振幅和相位,使之与数据道中[4]的噪声匹配,然后从数据道中
5、减去参考正弦道,去除单频噪声。该方法和前述方法的不同之处在于,其滤波器的设计可使预测误差最小,而且滤波参数可根据要衰减的特定频率进行最优化设计。1方法原理图1基于维纳滤波的去除工业电干扰流程设数据道xi由信号ri和正弦噪声ni组成,即收稿日期:2008-11-28;改回日期:2009-12-25。xi=ri+nii=0,1,,N-1(1)第一作者简介:王立歆(1971),男,高级工程师,1993年毕业于西南石油大学物探专业,同济大学海洋与地球科学学院在读博士生,假设干扰噪声的频率f已知,定义正弦道目前在胜利油田物探研究院从事叠前去噪、成像、反演以及地球
6、物si=sin2itf(2)理综合研究工作。第1期王立歆等.基于维纳滤波的50Hz工业干扰去噪方法及应用332b为加入工业干扰生成的合成记录(实际选频2理论模型处理505Hz,噪声的幅度为0.3,初相位为18),可以看出,工频干扰背景很强,而且反射波同相轴局部已经2.1模型资料的陷波处理变形。图2c为陷波处理的结果,可以看出,理论工图2a是一个原始单炮记录,包含100道、1000业干扰已基本剔除,但在每一道开始处有明显的抖个样点、5个同相轴,子波为35Hz的雷克子波。图动现象,这是由于吉布斯现象产生的截断效应。图2理论模型陷波处理结果a原始单炮地震
7、记录模型;b加入50.5Hz工业干扰;c陷波处理结果2.2模型资料的维纳滤波去噪处理正弦参考道si和自相关Rn-m。2.2.1工业电干扰频率的精确获取图3a是未进行噪声频率确定,直接用50Hz频因为维纳滤波去噪处理是将振幅和相位匹配率对图2b的数据进行去噪后的结果。可见,如果频后的正弦噪声估计从原始数据中减去,所以必须知率不匹配,不仅不能去噪,还会因为和原有噪声相互道噪声频率的准确值。如果知道噪声频率的准确干涉而使噪声更大。图3b是先做频率扫描,然后自值,那么所有道的正弦参考道和相应的自相关函数动选择50.5Hz去噪的结果。对比分析表明,噪声将都是一样的。因
8、此,我们只需要计算并保存
