一种基于动态目标泛函的全波形反演多解性评估方法

全波形反演是一种精度较高的地下速度建模方法,但其存在计算量巨大、反演多解性、初始模型依赖性强、适用条件苛刻等困难,生产实用化仍然较为困难。将基于动态目标泛函的全波形反演方法应用于反演解的讨论中,利用已有的反演解作为先验信息,通过动态调整目标泛函,在保证地下介质模型能够准确解释地震数据的前提下得到尽可能不同的反演结果。进一步根据数据约束强弱差异选取不同的反演策略,新方法能够对数据覆盖较弱区域的反演结果进行有效评估。在实现算法和反演流程的基础上,通过典型海底模型进行试算。结果表明,新方法能够在保证解的准确性前提下对全波形反演的特征给出合理分析,相对于传统方法计算效率也有了明显提高。     

基于多频率分量的叠前AVO多尺度反演方法

为提高频率域反演的分辨率和抗噪能力,减小频率域反演对初始模型的依赖程度,发展了多分量频率域叠前AVO弹性参数反演方法。考虑地震信号在频率域中不同频率成分可实现自动解耦,使得反问题可通过多分量迭代的途径求取。首先,利用贝叶斯公式将多频率分量联系起来,并结合稀疏约束先验提高反演算法抗噪能力。此外,采用超低频平滑模型提高多频率分量AVO反演算法的稳定性和可靠性。然后,模型测试综合验证了该方法的高分辨率特征和横向连续性,获得与理论模型吻合度较高的高分辨率反演结果。最后,实际资料表明该方法能够稳定的从叠前地震数据中获取与测井数据相吻合的高分辨率弹性参数信息,并可有效的运用到储层含油气性质检测中。     

基于频率-波数滤波的联合多尺度全波形反演方法及其实现策略

基于频率递进的多尺度方法是提高全波形反演稳定性的有效策略之一,但较为依赖于地震数据的最低有效频率,在低频数据缺失或采集数据质量不高时反演结果较差。基于此,在系统分析全波形反演波数成分与数据频率和散射角关系的基础上,实现基于波数滤波的多尺度反演方法,并与传统的时间域多尺度反演相结合,提出一种基于频率-波数滤波的联合多尺度全波形反演方法,并给出具体的反演策略。通过Poynting矢量对梯度中不同散射角成分进行滤波,以大散射角信息弥补地震低频数据缺失所不能恢复的低波数成分,能有效降低传统全波形反演方法对低频数据的依赖性,增强多尺度反演方法的适应性。该方法应用到SEG/EAGE推覆体模型的试算结果表明:新方法一方面可以有效弥补低频信息缺失时传统多尺度反演方法不能恢复的低波数成分;另一方面可以保证波数滤波反演方法能够避免周波跳跃现象。新方法能够在低频数据缺失的情况下有效恢复模型的中低波数成分,反演能力优于传统多尺度反演方法。     

基于Mackey-Glass混沌储备池计算的多波形识别

人工神经网络在模式识别和智能计算等领域具有重要的应用,但目前的人工神经网络存在结构复杂、训练耗时、占用大量的硬件资源等缺陷.设计了一种简单的基于MackeyGlass非线性方程的混沌储备池计算系统,它把大量不同时刻的混沌状态当作虚拟节点,从而简化了系统结构.利用系统分别实现了3种波形和对应3种不同频率的共9个不同波的识别,分析了储备池计算系统主要参数对多波形识别效果的影响.在最优系统参数条件下,对3种波形和9个波识别的归一化均方根误差分别达到了0.11和0.22.     

基于粒子群优化的自然电场数据反演

在分析测试粒子数、速度因子、目标函数等算法参数对粒子群优化算法效果的影响规律的基础上,设计自然电场粒子群优化反演算法,并对加入不同程度白噪声模拟数据进行反演试算。研究结果表明:设计的粒子群优化算法能有效实现对自然电场数据的反演,算法具有收敛速度快、稳定、反演精度较高和抗噪音能力强等优点,可以较为准确地得到异常体的位置、形态、极化角等参数,能较好地满足生成实际要求。     

一维速度结构的地震波全波形反演理论测试

为了验证地震学研究中全波形反演方法的有效性, 并研究其收敛特点, 编写基于共轭梯度法的一维地震波全波形反演程序。首先使用单个震源和台站反演出一维非均匀速度结构, 然后通过改变此过程中的各个条件, 讨论不同因素对反演结果的影响。结果显示, 全波形反演在数据较好的情况下能够得到很精确的反演结果; 震源和台站是影响反演的最主要因素; 多尺度反演以及更好的初始模型能够有效地提高反演的稳定性; 观测数据的噪声可使结果产生小尺度的波动, 但在大尺度上对结果的影响相对较小。     

基于随机森林的全波形点云数据分类研究

针对机载全波形数据,本文提出了一种基于随机森林法的点云分类算法,首先通过全波形分解获得振幅,回波次数,以及回波宽度3个特征,再结合本文中提出的特征提取方法,构建一个多维特征向量并进行特征选择,最后利用随机森林法将激光点云分为植被,地面部分以及建筑物三类.对比支持向量机分类方法,实验证明该方法具有很好的稳定性以及高效性,能够在城市区域取得很好的分类精度.     

基于SOPC的混叠语音降噪方法

混叠语音干扰降低了语音识别系统、语音控制系统的性能,而且普通的频分技术无法将其去除。从提取语音特征入手,利用语音信号的非线性产生模型、能量分离算法,去除混叠在有用语音中的含绝大部分能量的元音干扰。最后尝试以SOPC技术结合NiosⅡ软核处理器,完成硬件实现的总体设计。     

基于卷积混叠传输信号的去噪

提出一种基于卷积混叠信号分离神经网络算法,简称CMHJNN。可使线性静态或动态传输通道中混叠的多源信号实现分离,从而可应用于传输信号上的去噪。对多类不同信号组合仿真表明,该方法是有效的,网络性能是稳定的。     

基于混合遗传算法的叠前随机反演方法

针对常规随机反演方法计算效率低的问题,提出一种基于混合遗传算法的叠前随机反演方法。该方法充分利用测井资料中的高频信息,并以地震数据作为约束,首先通过快速傅里叶滑动平均(fast Fourier transform-moving average,FFT-MA)谱模拟算法进行随机模拟得到基于地质统计学的初始模型信息,随后结合提出的混合遗传算法对模拟结果进行快速优化,得到符合地下地质结构的反演剖面,实现对叠前弹性参数的反演。混合遗传算法避免了一般遗传算法常见问题,如收敛速度慢以及产生"早熟"现象,与模拟退火相结合能够快速收敛达到全局最优,保证了反演精度。数值试验结果表明,融入混合遗传算法的叠前随机反演方法,在充分利用叠前信息的同时可以保证反演结果有效收敛,并且与模型数据吻合较好,与传统的叠前反演方法相比具有较高的分辨率,在储层识别和油藏描述中起到了重要作用。     

基于叠前地震反演的储层流体识别方法

首先对各种流体识别因子进行了分析、归类和总结,给出了流体因子的一般表达形式。最后从Gassmann公式出发,对地震资料的特点以及含不同流体介质的物理特性进行了分析,提出了一个高灵敏度流体因子。应用实例表明,高灵敏度流体识别因子对流体的识别较其他的流体识别因子有较高的灵敏度。     

基于叠前反演的流体识别与频散AVO反演研究

由于纵波不能在流体中传播,叠后地震反演得到纵波波阻抗是无法识别储层中的流体。基于横波在流体中传播特点,利用叠前数据丰富的运动学与动力学信息获得弹性参数进行储层流体识别是可行的,但受到地震反问题固有的病态解等不确定性的影响,在进行叠前地震反演时会产生较为严重的多解性与不确定性,从而影响了后续的储层岩性与流体识别的精度。基于以上问题本论文以储层埋藏较深、钻井资料较少的D2地区为研究目标,采用测井岩石物理敏感分析、敏感流体因子反演和频散AVO反演三种技术综合来提高储层预测的精度,实际资料的应用效果表明采用多种技术方法来进行储层的流体识别是可行的。     

基于叠前反演流体识别与频散AVO反演的研究

由于纵波不能在流体中传播,叠后地震反演得到纵波波阻抗是无法识别储层中的流体。基于横波在流体中传播特点,利用叠前数据丰富的运动学与动力学信息获得弹性参数进行储层流体识别是可行的,但受到地震反问题固有的“病态解”等不确定性的影响,在进行叠前地震反演时会产生较为严重的多解性与不确定性,从而影响了后续的储层岩性与流体识别的精度。基于以上问题本论文以储层埋藏较深、钻井资料较少的D2地区为研究目标,采用测井岩石物理敏感分析、敏感流体因子反演和频散AVO反演三种技术综合来提高储层预测的精度,实际资料的应用效果表明采用多种技术方法来进行储层的流体识别是可行的。     

基于场值数据的CSAMT一维全资料反演研究

可控源音频大地电磁CSAMT受发射源的影响,处在近区及过渡区的低频数据一直以来不能利用,仅将远区信号渐弱的高频数据做类似天然场源大地电磁反演,造成了数据资料的严重浪费.直接采用低频与高频的电磁场实部和虚部数据做一维奥克姆带源反演,完全不同于传统不考虑源或考虑源但仅用视电阻率的反演.理论反演研究表明直接利用场值反演,不仅能高效利用CSAMT全资料数据,避免数据浪费;同时也能达到预期的反演效果.     

基于慢度法的小波变换多尺度叠前弹性波反演方法

针对常规的非线性反演方法存在稳定性较差及易陷入局部极值的问题,采用小波变换将原问题分解在不同的尺度上进行迭代反演,并以大尺度搜索为起点,逐步缩小尺度,最终降至目标函数的原始尺度,同时通过界约束以增加解的稳定性.对理论模型和实际资料分别进行的叠前弹性波反演结果表明,所提方法能有效提高反演的稳定性及精度.     

无线携能通信中基于时间反演的能量效率优化

针对无线携能通信(SWIPT)中的能量效率(EE)优化问题,考虑在满足一定通信服务质量和收集能量的条件下,通过一种基于时间反演(TR)的优化算法最大化系统的EE.首先,将TR引入SWIPT中构建新型的传输方案,并分析EE的闭合表达式.其次,对问题进行规划和分析,发现该优化问题是一个二元分式非凸规划问题,需要进行数学变换将其转化为凸优化问题.最后,通过Dinkelbach算法和CVX得到问题的解.仿真结果表明:解码噪声功率、最大发射功率及信噪比增大时,优化后的EE也会增大,且在满足约束条件时,基于TR的优化算法能够明显增大EE,提升系统性能.     

一种提高RSA解密运算效率的方案

本文首先讨论了RSA算法的实现原理,然后描述与分析了运用中国剩余定理来提高RSA解密算法效率的方法和实现步骤。结果分析表明基于中国剩余定理的RSA运算速度加快,具有一定的应用价值。     

基于支持向量机的叠前地震反演方法

为了克服常规叠后地震反演方法中存在的缺陷,在保证反演效果的前提下提出了一种基于支持向量机的叠前地震反演方法.利用该方法可以得到比常规叠后波阻抗反演更丰富的储层物性参数,不但适合储集层物性反演,还可进行含油气性反演;可以直接从地震数据中提取地层的弹性参数,不需要对Zoeppritz方程进行简化以及对弹性参数做任何假设,也不需要初始地质模型和测井曲线的约束.反演结果表明,该方法具有反演速度快、稳定性好及抗噪能力强的特点,且易于进一步推广应用.