自适应最优核时频分布在地震储层预测中的应用

提高时频分辨率是频谱成像技术研究的重点。自适应最优核时频分布采用随信号特征自适应变化的核函数,在模糊域对远离原点的互分量进行抑制,并尽可能的保留集中在原点附近的自分量。通过理论模型验证,该方法较好地抑制了交叉项干扰,同时较连续小波变换和平滑伪Wigner-Ville分布等方法具有更高时频分辨率。最后在营尔凹陷长沙岭地区的实例应用中,利用自适应最优核时频分布对该区目标储层进行了频谱成像处理,并结合沉积相特征对长沙岭地区进行有利区带预测。结果表明:该方法适用于实际地震信号的时频分析,对储层刻画优于传统方法,且对研究区储层预测具有有效性。     

基于反褶积短时傅利叶变换的薄储层流体识别——以元坝为例

元坝地区长兴组台地边缘礁滩相储层油气资源潜力巨大,礁后滩储层厚度薄,气水识别是该区的勘探难点之一。低频伴影是进行流体识别的有效方法,但对薄储层进行流体识别难度巨大。为此,本文引入了反褶积短时傅立叶变换。相较于传统时频分析方法有更高的时间分辨率和频率分辨率。由于该方法利用了信号短时傅里叶变换,在理论模型和实际数据分析中我们发现同一地震剖面取不同时窗时其“低频阴影”油气检测结果存在很大差异。为此,我们通过建立模型以及实际地震数据实验,得到了最佳时间和频率分辨率的地震主频与时窗组合关系式。在此基础上可进行高分辨的低频伴影分析。实例应用表明该方法效果明显。     

基于反褶积短时傅里叶变换的薄储层流体识别——以元坝为例

元坝地区长兴组台地边缘礁滩相储层油气资源潜力巨大,礁后滩储层厚度薄,气水识别是该区的勘探难点之一。低频伴影是进行流体识别的有效方法,但对薄储层进行流体识别难度巨大。为此,引入了反褶积短时傅立叶变换。相较于传统时频分析方法有更高的时间分辨率和频率分辨率。由于该方法利用了信号短时傅里叶变换,在理论模型和实际数据分析中发现同一地震剖面取不同时窗时其"低频阴影"油气检测结果存在很大差异。为此,通过建立模型以及实际地震数据实验,得到了最佳时间和频率分辨率的地震主频与时窗组合关系式。在此基础上可进行高分辨的低频伴影分析。实例应用表明该方法效果明显。     

基于广义S变换的沉积旋回分析方法研究

传统时频分析方法(如傅立叶变换、短时傅立叶变换、小波变换、S变换等)的时频分辨性均不佳,在实际应用中受到一些限制,难以满足高精度时频分析要求.广义S变换,引入λ和p两个参数对S变换进行了扩展,其时频分析效果得到较大提高.对广义S变换方法原理进行了深入研究,编写了广义S变换时频分析程序.通过非平稳线性调频信号和4种典型沉积旋回模型分析,证实了广义S变换的可靠性及优越性.最后,将该方法推广到实际地震资料沉积旋回分析中,取得了良好的效果.     

旋转机械故障诊断的时频分析方法比较

旋转机械故障振动信号具有非平稳的特性,传统的傅里叶变换方法难以满足分析非平稳信号的要求,时频分析是非平稳信号分析的有力工具。以滚动轴承外圈故障信号为研究对象,对比分析研究了几种时频分析方法如STFT、Wigner-Ville分布、小波变换和Hilbert-Huang变换。结果表明:Hilbert-Huang变换能够更加清晰、准确给出故障信号时频分布,分析效果优于STFT、Wigner-Ville分布、小波分析(WT)。     

基于广义S变换的地震资料处理

在实际地震资料处理中,其地震数据处理成果会影响后期解释的准确性和可靠性,由于受到各种环境,复杂地形因素的影响,其处理结果导致实际地震分辨率不是很高,品质不好,不适用于后期的构造解释和储存预测。本文是基于S变换的原理,通过改变S变换窗函数的算法,提高时频分辨率,以薄互层模型为基础,在实验中通过各种不同时频分析方法的对比研究,以及对处理实际问题中得到结果进行分析对比,最后得出广义S变换在地震资料处理相比中提到的其他方法更具有明显的优势。     

基于Wigner-Hough变换的P3/P4多相码雷达信号检测研究

Wigner-Ville分布是分析非平稳信号的常用时频分析方法,它将一维时间信号映射到二维时频平面上,而Hough变换在图像处理和计算机视觉中经常被用来提取图像中的图形特征。文章将这2种方法结合,提出了一种检测多相码雷达信号的方法,该方法首先计算信号的Wigner-Ville分布,得到二维时频分布图,然后在时频平面上再进行Hough变换,从而检测由LFM信号得到的多相码信号,如P3和P4多相码。仿真结果证明,此方法可有效地对线性调频类多相码信号进行检测,并且有较好的抗噪声性能。     

基于稀疏自适应S变换的储层流体流度计算

反射地震数据中的低频信息包含了丰富的与流体流度相关的信息,据此可以从中提取相关储层的流体流度属性,从而可以利用地震数据的低频信息识别流体。因此,为了提高分辨率以及工作效率,将稀疏自适应S变换引入储层流体流度的计算,该方法开发了基于稀疏性的窗参数优化,以用于自适应地调控对不同频率分量的窗函数,应用该方法计算时频谱信息并求取流度可得到较高的分辨率和能量聚集性,此外也省去了参数调节的步骤。相较于常规的时频分析方法,该方法在具有较高分辨率的同时,克服了测不准原理对信号可分辨的限制。因其对不同的频率分量都自适应地获取最优窗参数,通过仿真信号,合成楔形记录试算,稀疏自适应S变换有更高的分辨率和能量聚集性。实际地震数据的试验表明,稀疏自适应S变换可有效地求取流体流度,并较常规时频方法所求流度有更高的分辨率。     

时频域动态反褶积方法研究

大多数提高地震资料分辨率的反褶积方法都基于传统静态褶积模型,这与非均匀介质中的地震子波实际传播
规律不符。因此,在动态褶积模型基础上,结合地震波在地层中的吸收衰减特性,提出一种基于时频域的动态反褶积
方法。该方法将广义S 变换良好的多分辨特性引入到地震资料动态反褶积处理中,首先将非平稳地震记录的广义S
变换近似表示为静态震源子波的傅里叶变换、复数值时频衰减函数与反射系数广义S 变换的乘积,再采用多项式拟合
的方法对非平稳地震记录时频谱进行平滑处理,从而可估算动态传播子波和地层反射系数。本文方法不需要直接求
取Q 值,能够适用于变Q 值情况。理论模型和三维实际资料处理结果表明,该方法不仅能改善地震资料的分辨率,还
能有效补偿深部地层吸收所引起的能量衰减。     

基于改进广义S变换的复赛谱时频域反褶积方法

时频域反褶积的关键在于时变子波的提取和时频谱分析,传统的时频域反褶积基于反射系数满足白谱特性的假设,同时受Gabor变换时窗固定性的影响,使反褶积结果缺乏准确性。通过调节改进广义S变换参数,获得衰减地震记录的时频谱,将其变换到复赛谱时频域提取子波时频谱,从而实现复赛谱时频域反褶积。对原有的时频域反褶积算法进行改进,提高算法的稳定性,同时在复赛谱时频域提取子波摆脱反射系数是白谱特性的假设。理论模型论证和实际数据处理结果表明,该方法能够有效地提高地震记录分辨率,并恢复地层对地震波的衰减。     

面向沉底目标的分数阶傅里叶变换谱重排回波时频处理

基于谱重排原理,在混响限条件下,根据工程需要讨论Wigner-Ville、短时傅里叶变换(STFT)和分数阶傅里叶变换(FrFT)3种谱重排下目标宽带回波时频特征的表征过程.用二维FrFT重排谱表征目标回波,在此基础上设计时频匹配检测器.研究结果表明:FrFT谱重排有利于表征沉底目标回波时频局部化特征,且在一定程度上抑制混响,提高二类目标回波在时频面的能量集聚性,便于设计二维匹配检测器,提高水下目标检测性能.     

基于VMD-PWVD的内燃机振动信号时频分析方法

针对Wigner-Ville分布(WVD)在分析多分量信号时交叉干扰项与时频聚集性相互矛盾的问题,提出一种基于变分模态分解的伪魏格纳分布法(VMD-PWVD),以抑制WVD分布中的交叉项。该方法首先对信号进行VMD分解,将信号在频域上进行剖分,得到一组相互独立的具有不同频率的固有模态函数(IMF)分量,然后对每个IMF分量进行PWVD分析,最后把各个IMF分量的PWVD分析结果线性叠加,重构原始信号的时频分布。仿真结果表明,该方法在有效地从频域和时域双向抑制WVD交叉项的同时,又保留了WVD分布法原有的优良特性。将VMD-PWVD应用于内燃机缸盖振动信号的时频分析中,能很好地刻画出不同工况信号的特征信息,各时频分量物理意义明确,是一种有效的时频分析方法。     

平滑伪Wigner-Ville分布在地震信号处理中的应用

文章介绍了平滑伪Wigner—vile分布时频分析的方法及解析变换的概念,给出了实信号解析变换的方法,给出了地震信号的平滑伪魏格纳时频变换的方法,并对地震信号的属性进行了解释。实验结果显示平滑伪魏格纳时频分布可以描述信号的非平稳的时频特性,该方法可以成为地震信号处理的一条有效的途径。     

基于S变换的内燃机噪声信号时频特性

简述了S变换的基本原理,设计了仿真试验,对比分析短时Fourier变换与S变换的时频分析和信号检测能力.结果表明,S变换是一种更加有效的非稳态信号时频分析方法.以某六缸发动机为研究对象,采集机体前端和顶部噪声信号.采用S变换对噪声信号进行时频分析,分析信号能量在时频域内的分布规律及其频率成分随时间的变化情况,结合发动机的结构特点,分析噪声信号中比较突出的频率成分产生原因.S变换比较适合于发动机噪声信号时频特性研究,研究结果对发动机低噪声改进设计具有一定的参考价值.     

基于Chirplet变换在地震勘探时频域地层旋回变化识别分析

针对地震波信号通常为非平稳信号,传统的傅里叶变换无法分析非平稳信号,同时不能反映局部时频分布关系的问题,依次介绍了短时傅里叶变换、连续小波变换以及Chirplet变换在一次单分量、二次单分量、多分量瞬时频率分析非平稳信号的优劣差异,利用修改核函数对于Chirplet变换进行一定改进,有效提高了待分析信号的时频域分辨率。随着石油勘探开发难度的逐渐增大,对于薄互层的层间储层预测问题逐渐成为研究焦点,旋回型薄互层是其中的典型模式之一,同时也是层序地层的一种沉积组合。改进的Chirplet变换在实际应用中相较于原始Chirplet变换以及传统小波变换在研究沉积旋回分析更能清晰刻画地层旋回变化趋势,对后续解决一般性薄互层沉积旋回预测问题具有重要的研究意义。     

基于瞬时频率的窗宽递增寻优的短时傅里叶变换

讨论了窗函数在时频分析中的作用,分析了S变换的缺陷,指出了依据分析频率调整窗宽和使用窄窗均严重影响时频分析效果.以短时傅里叶变换为基础,提出了一种窗宽根据信号自身时变特征进行自主调节的时频分析方法,该方法以瞬时频率的变化作为判断信号频谱结构发生变化的依据,通过在瞬时频率变化之前逐次递增窗宽,使窗函数能够覆盖信号中的局部平稳区域的大部甚至全部,从而可对信号中的各局部平稳段得到最佳的时频分辨率.通过对线调频信号、时变信号和含噪声信号的分析和比较可知,本方法可准确描述信号的时间分布特征,并可同时获得最佳的频率分辨率,且对噪声不敏感,具有一定的先进性和实用性.