基于DCT的阵列声波测井数据压缩算法.pdf

《基于DCT的阵列声波测井数据压缩算法.pdf》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、2016年第35卷第2期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)143DOI：10．13873／J．1000-9787(2016)02--0143-04基于DCT的阵列声波测井数据压缩算法林博，叶朝辉(清华大学自动化系。北京100084)摘要：阵列声波测井是目前一种重要的测井方法。但由于它产生的数据量较大，加之电缆传输速度的限制，测井效率会因此受到影响。为提升测井效率，有必要对原始声波测井数据进行压缩处理。通过分析声波信号的特点，提出了采用DCT+适当量化+算术编码的压缩方法，并根据

2、实际波形的测试结果对压缩方法进行了一系列改进。通过对660组真实测井数据的测试，得到了对于672个点的单极声波数据平均4．56的压缩比，对于l200个点的偶极声波数据平均9．18的压缩比，均方根误差在2％左右，证实了该方法的有效性。关键词：离散余弦变换；阵列声波测井；数据压缩中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1000-9787(2016)02-0143-04DatacompressionalgorithmforDCT-basedarrayacousticloggingLINBo．YEZhao-hui(Department

3、ofAutomation，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Arrayacousticloggingisoneofthemostimportantloggingmethodspresently．However，duetoitshugeamountsofdataandthespeedlimitofdatatransmission，loggingeficiencyisrestricted．Datacompressionandprocessingisnecessarytoimp

4、roveloggingeficiency．Byanalyzingcharactersofacousticsignal，introduceacompressionmethodcomprisedofDCT，properquantizationandarithmeticcoding，further，aseriesofimprovementsaremadetothemethod．Byteston660grouprealloggingdata，itisprovedthatthemethodiseffective，averagecompress

5、ionratio(cn)is4．56tothemonopoleacousticdataof672pointsand9．18todipoleacousticdatato1200points．withroot—mean·squareerroraround2％．Keywords：discretecosinetransform(DCT)；arrayacousticlogging；datacompression0引言文献[3]使用了离散余弦变换(discretecosinetrans-声波测井是一种重要的地球物理测井方法，它主要利form，D

6、CT)+差分编码+Huffman编码的方法，利用了心电用不同介质中声波的速度、衰减等特性的不同来研究井下图(ECG)信号中的周期性特点，在百分比均方根误差的地质结构。(percentroot—mean．squarediference，PRD)等于0．61％的情声波测井仪器作为一个嵌入式系统被安置在井内，通况下达到了压缩比(compressratio，CR)等于16．5的压缩过电缆将测井数据上传到上位机进行数据解析。但是，由率。文献[4]中作者使用了离散小波变换(discretewavelet于声波测井需要利用阵列的大量重复的信息来弥

7、补可能出transform，DWT)+神经元网络量化+算术编码对于肌电图现的测量误差⋯，因此，数据量较大；而传输线缆能够提供数据进行了压缩研究，在PRD等于1．4％时能够达到CR的数据传输速度又是有限的J，这样就会极大地影响测井等于5左右。文献[5]使用了DWT+兰博一立夫一卫曲编码效率。因此，有必要对于井下数据进行压缩处理，传输压缩(Lempel—Ziv—Welchencoding，LZW)的压缩算法，用于桥梁后的数据，等数据到达地面上位机系统后再进行解压缩处振动实时检测数据的压缩处理，在PRD等于0．41％时能理。这样不仅可以节

8、省传输时间，提高测井效率，同时也能够达到CR等于1O．86的压缩率。由于不同种类的信号特减小对于井下仪器存储空间的需求。性不同，最终得到的cR和PRD也是不尽相同的。一声波测井信号属于一维非平稳信号，对于这样一类信而目前对于声波测井信