以变换时频能量谱技术在地震层序划分中的应用

小波时频能量谱是在小波变换时频分析基础上,计算小波频变能量。将小波变换时频能量谱技术与层序地层学理论相结合,以寻找不同类型沉积旋回与小波能量谱之间的对应关系,为地震层序的划分以及沉积相分析提供理论依据。通过对理论模型和实际资料的计算表明,小波时频能量谱方法分析研究沉积旋回体是可行的,可揭示地下沉积旋回体相关信息,有利于研究沉积旋回体的内部结构和物质成分的分布。     

基于广义S变换的信号提取与抑噪

S变换结合了短时傅里叶变换和小波变换的优点,是非平稳信号时频分析的有力工具.为了提高S变换在应用中的实用性和灵活性,该文将S变换改造成时频分辨率可调的广义S变换.广义S变换具有多分辨率特性,利用其高质量的时频分布,在时频域中设计了两种时频滤波器.前者用来实现非平稳信号中特定信号分量的提取,也可滤除处于特定时频平面中的噪声;后者直接应用广义S变换的时频谱实现,用于含高斯白噪声信号的滤波,达到了突出有效信号和压制噪声的效果.几种信号模型的仿真试验显示了它们在信号提取和抑制噪声中应用的有效性.     

三维时频分析方法在地震层序分析中的应用

在传统时频分析方法的基础上 ,根据小波变换理论提出了利用小波变换对地震剖面进行三维时频分析的方法。首先将二维地震剖面变换成x t f三维数据体 ,根据振动能量在一定时间内沿频率方向作定向变化的特性来确定沉积旋回的类型。利用f t切片划分沉积旋回 ,在一定频率范围内改变滤波档可以得到具有某种稳定性的剖面 ,利用这些剖面可以识别旋回之间的界限。再以此为基础 ,利用x t切片进行层序界面的追踪和构造断层的拾取。利用小波三维时频分析方法划分的沉积旋回和物性变化规律可以进行层序界面追踪 ,并进一步确定储层范围。这种方法为三维地震资料进行多维时频分析奠定基础。     

基于反褶积广义S变换的地震频谱成像方法研究

当薄互层较发育时,利用地震资料对储层的含油气性进行预测存在较大的困难。因此,发展高精度的时频分析方法并将其应用于储层内的烃类检测具有重要意义。提出了基于反褶积广义S变换的新时频分析方法;该方法将信号的广义S变换谱与窗函数Wigner-Ville分布进行二维反褶积,可得到信号Wigner-Ville分布。通过数值模拟结果可知,该方法与传统的时频分析方法相比,不仅克服了传统时频方法采用固定时窗分析信号的局限,并且具有更高的时频分辨率。三维实际资料处理结果表明,相对于传统时频方法,该方法适用于非平稳的地震信号分析;在薄储层预测方面更具优势,进行烃类检测的可靠性也较高。     

小波-傅立叶变换综合法的车桥耦合振动分析

将小波变换与傅立叶变换相结合,提出一种处理非平稳信号的新方法小波-傅立叶变换综合法。并用于分析不同车速下桥梁跨中挠度的动力响应曲线,得到完整的时频信息。分析结果表明了该小波-傅立叶变换综合法在非平稳信号时频分析领域有良好的应用效果。     

S变换在地震时频分析中的对比研究

介绍了S变换基本原理的基础上,通过设计实验数据,对比Fourier变换、短时窗傅立叶变换和S变换的时频分析特点,最后对地震数据分别应用S变换和Gabor变换,认为S变换具有自身独特的优点,更适合于地震资料的时频分析。     

Chirplet变换中的参数选择研究

针对参数选取不当时Chirplet变换结果无法有效表征信号的时频特性，提出了根据待分析信号特点恰当选取Chirplet变换中各参数的方法．与修正Chirplet变换中的参数选取方法不同，该方法将伸缩因子的选取转化为构造目标函数求解最优化问题来解决．最优伸缩因子与时间、频率上的线性调频率有关，应用恰当选取的时间、频率上的线性调频率及将两者作为输入选取的最优伸缩因子，可使Chirplet变换结果具有较高的时频分辨率．采用所提方法分析两个Chirp的线性叠加信号及合成地震沉积旋回信号，在时频平面可以清晰地辨别应用短时傅里叶变换和小波变换所不能区分的两个Chirp信号，并且更精细地刻画了沉积旋回的韵律．新方法为用地震资料进行沉积旋回分析及储层研究提供了一个有力的工具．     

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.     

三维时频分析方法在地震层序分析中的应用

在传统时频分析方法的基础上,根据小波变换理论提出了利用小波变换对地震剖面进行三维时频分析的方法。首先将二维地震剖面变换成ｘ－ｔ－ｆ三维数据体,根据振动能量在一定时间内改变滤波档可以得到具有某种稳定性的剖面,利用这些剖面可以识别旋回之间的界限。再以此为基础,利用ｘ－ｔ切片进行层序界面的追踪和构造断层的拾取。利用小波三维时频分析方法划分的沉积旋回和物性变化规律可以进行层序界面追踪,并进上步确定储层范围     

现代时频分析方法

时频分析能清楚地揭示信号的时变频谱特性,是对时变、非平稳信号进行分析与处理的有力工具。本文主要讨论现代时频分析中极为重要的傅立叶变换、短时傅立叶变换和小波变换,深入分析和比较了傅立叶变换、STFT与小波变换。     

时频表达在心音研究中的应用

心音是一种非平稳信号，用时频分析方法可以获得这种信号的一些重要的特征,为此提出了不同时频表达在心音研究中的几个性能指标：频谱的聚集度，时间包络的覆盖率、均方误差和规则性.基于这些指标比较了心音信号的短时傅立叶变换、连续小波变换、S变换、Wigner-Ville分布等时频表达的性能，并给出了具体应用的例子．     

基于Morlet小波尺度参数寻优的匹配追踪时频分析

与短时傅里叶变换、连续小波变换、广义S变换等时频分析方法相比,匹配追踪方法具有更高的时频分辨率,但传统的贪婪迭代算法计算效率较低。以Morlet小波作为时频原子进行匹配追踪,通过分析尺度因子不同时Morlet小波时频原子在时间域的形态,比较信号向频率、相位和延时相同,仅尺度因子不同的不同时频原子投影的投影值,认为尺度因子对时频原子的形态具有较强的控制作用,因而对时频原子和信号局部特征的匹配性能具有较强的控制作用。基于以上分析,在利用复地震道计算信号的瞬时信息作为时频原子频率、相位和时延等参数的基础上,对Morlet小波时频原子的尺度参数首先进行一维寻优,在得到最佳尺度因子基础上对时频原子参数进行微调,提高了计算效率。针对模型测试了算法的有效性及在去除噪声和薄层厚度求取等方面的应用前景。     

基于S变换的自适应降噪方法

简要介绍S变换后的时频特征,提出一种新的基于S变换的自适应信号降噪方法.利用于S变换高质量的时频分布,在时频平面中设计自适应时频滤波器,用于非平稳信号中信号分量的提取,展示该方法在信号噪声抑噪和提高信噪比方面取得了满意的效果.在信号模型的仿真试验与齿轮箱的齿轮故障诊断中,显示该方法在信号提取和压制噪声的效果,且滤波后信噪比有较大提高.结果表明,该方法可以有效提取故障齿轮的故障特征,消除虚假成分的影响,从而提高齿轮故障诊断的准确性.     

基于改进广义S变换的井筒波压制

VSP资料中经常出现能量比较强的井筒波,目前其压制方法主要利用中值滤波和F-K滤波。由于中值滤波存在统计效应,而F-K变换经常存在空间假频,都很难取得理想效果。基于井筒波和有效信号的时频差异,提出利用改进的广义S变换(采用宽度可变的高斯窗函数,其时窗宽度随频率呈正比,在低频段时窗较窄,获得较高的时间分辨率;高频段时窗较宽,故可获得很高的频率分辨率)对井筒波进行分离和压制。理论推导和实际数据计算表明,基于吸收改进的广义S变换的井筒波压制明显突出了有效信号,提高了信噪比。      

蝙蝠回声定位叫声的时频分析

大多蝙蝠回声定位叫声属于非平稳信号,目前大多专用商业软件采用短时傅立叶变换(STFT:Short Time Fourier Transform)对其进行分析.STFT存在时频分辨率不高的缺点,因此研究其它时频分析方法在蝙蝠回声定位叫声分析中的应用很有意义.以一大棕蝠(Eptesicus fuscus)回声定位叫声为例比较了几种时频分析方法的应用效果,为编写蝙蝠回声定位叫声信号分析软件选择一种合适的时频分析方法提供依据.     

特征提取方法在电能质量扰动识别中的应用

全面综述了特征提取方法在电能质量扰动识别中的应用。将电能质量特征提取方法划分为基于时频与非时频两种方法,重点对基于非时频方法的dq0变换法、FFT变换和基于时频分析方法的小波变换、S变换在电能质量扰动识别特征提取中的应用加以讨论,并对比分析了各种方法的利弊,对进一步研究的问题及今后的主要研究方向进行了展望。     

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，本研究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。本研究改进的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中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。     

短时傅立叶变换与Wigner-Ville分布联合确定地震信号瞬时频率

地震信号属于非平稳信号,利用短时傅立叶变换对地震信号进行时频分析时会受窗口大小的影响,利用Wigner-Ville分布的方法时会产生交叉项。基于这些原因,提出了把二者结合起来的方法计算时频分布,并且利用时频剖面得到信号的瞬时频率。从理论数据出发,分别计算利用短时傅立叶变换、Wigner-Ville及二者结合得到的时频剖面。通过比较得出:2类方法联合后获取的瞬时频率与原始的瞬时频率最接近,说明二者结合的方法对获取瞬时频率更有效。     

线调频小波变换及其应用

线调频小波变换是一种新的线性时频分析方法.在介绍线调频小波变换的基础上,比较了短时傅里叶变换、连续小波变换、线调频小波变换在瞬时频率计算方面的优缺点.最后给出了在石油勘探开发中利用线调频小波变换对沉积旋回信号进行分析的一些初步应用.     

利用小波深频分析方法研究沉积储层旋回

依据不同旋回类型的地质特征及参数建立相应的地质模型,采用小波深频分析方法对地质模型参数进行处理,获取不同旋回类型的频谱响应特征模型,在此模型的指导下,对预处理后的测井数据(信号)在深度域进行小波变换和频谱特征分析,进而依频谱展宽及其韵律特征识别和研究沉积储层旋回.结果表明:小波深频分析方法具有不受数据剖面长度限制、自动调节尺度大小、分辨率高、沉积储层旋回划分精度高且能自动识别各级旋回界面等优点;高频成分的频率响应对应短周期沉积储层旋回,低频成分的频率响应对应长周期沉积储层旋回;所建立的沉积储层旋回响应特征模型库为油气的勘探开发指明了方向.