摘要
主动源探测中源检距较大的接收台站,由于信号能量较弱及各种干扰的存在,有效信号湮灭于干扰信号之中,导致信噪比降低。利用S变换时频域滤波方法分别对一维、二维加噪数据进行数值模拟计算,发现该方法可对随机信号进行有效识别,输出信号与原始信号互相关程度提高。再将此方法与频率滤波方法应用于宾川主动源高兴台数据处理中,结果表明:S变换时频域滤波方法能够在主动源资料处理中对噪声形成有效压制,提高地震信号信噪比,且效果优于频率域滤波方法。
In the active seismic source detection,the receiving station with a large source ranging has a weak signal energy and various interferences,and the effective signal is extinguished in the interference signal,resulting in a decrease in the signal-to-noise ratio of the signal. The S-transform time-frequency domain filtering method is used to simulate the 1-D and 2-D noise-added data respectively. It is found that this method can effectively identify random signals and improve the correlation between the output signal and the original signal. Then,the S-transform time-frequency filtering method and frequency filtering method are applied to filter the data of Gaoxing station in Binchuan active source. The results show that the S-transform time-frequency domain filtering method can effectively suppress noise in active source data processing and improve the signal-to-noise ratio of seismic signals,and the effect is better than that of frequency domain filtering method.
引文
陈佳,叶泵,高琼,等.2017.利用气枪震源信号研究2016年云龙MS5.0地震前后波速变化特征[J].地震研究,40(4):550-556.
陈蒙,王宝善,王伟涛.2013.利用气枪地震资料研究燕山隆起带南部地区地壳S波速度及泊松比结构[J].地球物理学进展,28(1):102-110.
陈学华,贺振华.2005.改进的S变换及在地震信号处理中的应用[J].数据采集与处理,20(4):449-453.
陈颙,王宝善,姚华建.2017.大陆地壳结构的气枪震源探测及其应用[J].中国科学:地球科学,47(10):1153-1165.
邓攻,梁锋,李晓婷.2015.S变换谱分解技术在深反射地震弱信号提取中的应用[J].地球物理学报,58(12):4594-4604.
胡久鹏,王伟涛,王宝善.2018.利用反投影方法计算陆地有限水体气枪震源激发过程[J].地球物理学报,61(3):1000-1013.
蒋生淼,王宝善,张云鹏,等.2017.噪声对气枪信号叠加效果的影响及自动数据筛选方法[J].地震研究,40(4):534-542.
李玲俐,王清东,沈文渊.2012.S变换在面波去噪中的应用[J].地震学报,34(6):830-840.
刘保童,刘启源,吴玉林.2010.S变换数值计算方法比较的实验研究[J].湖南文理学院学报(自然科学版),22(3):16-19.
刘国昌,陈小宏,杜婧.2011.基于整形正则化和S变换的Q值估计方法[J].石油地球物理勘探,46(3):417-422.
刘喜武,刘洪,李幼铭.2006a.基于广义S变换研究地震地层特征[J].地球物理学进展,21(2):440-451.
刘喜武,年静波,刘洪.2006b.基于广义S变换的地震波能量衰减分析[J].勘探地球物理进展,29(1):20-24.
刘自凤,苏有锦,王宝善.2015宾川主动源地震波走时变化分析方法研究[J].地震研究,38(4):591-597.
王宝善,葛洪魁,王彬,等.2016.利用人工重复震源进行地下介质结构及其变化研究的探索和进展[J].中国地震,32(2):168-179.
王彬,吴国华,苏有锦.2015.宾川地震信号发射台的选址、建设及初步观测结果[J].地震研究,38(1):1-6.
王伟涛,王宝善,蒋生淼,等.2017.利用气枪震源探测大陆浅部的地震学研究回顾与展望[J].地震研究,40(4):514-524.
武国宁,曹思远,马宁.2011.S变换的时频分析特性及其改进[J].地球物理学进展,26(5):1661-1667.
向涯,王彬,杨润海,等.2017.气枪主动源与天然地震信号的传播特征对比研究[J].地震研究,40(4):605-612.
杨润海,王彬,庞卫东.2014.云南地区中小震分布的活动构造意义[J].地震研究,37(4):603-606.
杨微.2014.区域尺度主动源探测技术及试验研究[J].国际地震动态,(1):42-43.
叶泵,杨军,李孝宾.2017.利用主动源研究宾川地区地壳各向异性[J].地震研究,40(4):565-571.
张云鹏,李孝宾,王伟涛,等.2017.云南宾川地震信号发射台的流动观测数据服务系统及数据质量评估[J].地震研究,40(4):525-533.
郑成龙,王宝善.2015.S变换在地震资料处理中的应用及展望[J].地球物理学进展,30(4):1580-1591.
Garbor D.1946.Theory of communication[J].The Journal of the institute of Electrical Engineers.,93(3):429-457
Mansinha L,Stoekwell R G,Lowe R P.1997.Local S-spectrum analysis of 1-D and 2-D data[J].Physics of the Earth and Planetary Interiors,103(3-4):329-336,doi:10.1016/S0031-9201(97)00047-2.
Stockwell R G,Mansinha L,Lowe R P.1996.Localization of the complex spectrum:the S-transform[J],IEEE Transactions on Signal Processing,44(4):998-1001,doi:10.1109/78.492555.
Zheng C L,Tian X F,Yang Z X,et al.2018.Application of S-transform threshold filtering in Anhui experiment air gun sounding data de-nosing[J].Geodesy and Geodynamics,9(4):320-327.