基于Matlab自然伽马测井曲线小波降噪算法研究

通过对小波变换算法的理论分析,建立了小波降噪算法的判定准则和信号降噪模型。通过对信号降噪常用方法分析,采用快速傅里叶变换FFT和小波阈值降噪方法对自然伽马测井曲线进行降噪。在小波阈值降噪方法中,采用3种从原始信号确定阈值(全局阈值、penalty阈值和Birge-Massart阈值)和4种基于样本估计的阈值(rigrsure阈值、sqtwolog阈值、heursure阈值和minimaxi阈值),对降噪效果进行分析,小波阈值降噪方法明显优于快速傅里叶变换FFT降噪方法。通过信噪比、相关系数、降噪信号能量比和降噪信号与原信号均方差4个性能指标对比,采用rigrsure自适应软阈值小波降噪方法对自然伽马测井曲线降噪,能有效去除自然伽马测井曲线中与地层信息无关的统计涨落和毛刺干扰,得到最佳的降噪效果。该方法在自然伽马测井曲线降噪处理中得到很好地应用。     

井下接收信号的改进分层阈值降噪方法

针对旋转导向钻井中井下接收信号的噪声干扰问题,提出一种在分层阈值基础上改进阈值函数的消噪方法。分层阈值地改进保证了小波系数经阈值作用后的平滑过渡,克服了传统阈值函数带来的恒定偏差,同时具有很强的灵活性。选取不同小波进行了多尺度分解与重构实验,得到Sym6小波基降噪结果最好,失真最小。采用全局阈值、分层阈值和改进分层阈值等不同降噪算法对井下接收信号实现了降噪处理,同时特别研究了小波分解层数对降噪效果的影响,对比分析了降噪后的信噪比、均方根误差和相关系数。实验结果表明,采用Sym6小波4层改进的分层阈值法取得了最佳的降噪效果。     

基于VMD的旋转机械故障诊断方法研究

旋转机械结构复杂,振动信号信噪比低且多为非平稳、非线性的多分量信号,出现故障时难以有效地进行诊断。常规的小波分析方法需根据信号特点选取特定的小波基和分解层次,自适应分解方法如EMD、EEMD等存在频率混叠及虚假分量现象,在提取微弱信号时易造成误判。提出了一种基于变分模态分解(VMD)和奇异值分解(SVD)的故障诊断方法。首先对信号进行VMD分解,并对分解得到的固有模态函数分量进行SVD降噪;然后从降噪后的分量中选取故障特征分量进行时频域及包络谱分析,最终确定故障类型。仿真及试验结果表明,该方法可以有效地降低噪声,提取微弱故障信息,实现故障诊断。     

基于小波变换的微地震信号检测方法研究

针对地震微弱信息检测中传统微弱信号检测算法或原理的局限性,在分析小波变换信噪分离原理的基础上,提出了将小波分析与自适应滤波相结合的算法。通过小波分析对被检测的微弱信号进行分解,并单独设计每一子带的阈值,从而实现了从强噪声信号中提取微弱信号的目的,最终通过仿真的结果验证了本算法的可行性和可靠性,为微弱信号的检测提供了新的理论算法。     

基于改进型小波阈值的输油管道磁记忆信号降噪方法

利用金属磁记忆检测方法对输油管道进行早期诊断时,磁记忆检测信号常常被各种噪声源污染,极大地降低缺陷信号可检测性。在传统软、硬阈值降噪方法基础上,根据磁记忆检测信号的特点,提出了一种改进小波阈值函数与自适应阈值相结合的方法,选用Daubechies小波作为小波函数,分解级数为4层,采用自适应方法计算阈值。用新型漏磁/磁记忆检测仪进行了算法验证,将改进降噪方法应用于磁记忆检测信号的降噪处理。与传统软、硬阈值降噪算法相比,新算法克服了软阈值信号失真和硬阈值不连续、振荡等缺点,提高了重建信号的信噪比,降低了均方根误差值,有效地消除了信号噪声,为正确判断输油管道的应力集中位置及早期诊断提供了理论依据。     

基于小波重构的输油管线压力信号降噪分析

在输油管线泄漏诊断中,压力信号常常夹杂大量的噪声信号,进行工况识别时需对原始信号进行降噪处理。应用小波Mallat算法,对压力信号分解和重构。在各个子带上分析信号的时域和频域特征,结合压力信号和噪声的时频分布规律,提出了对压力信号低频近似部分和分解到一定尺度的高频细节信号重构的降噪方法。对比小波阈值降噪结果,验证了小波重构具有良好的降噪效果,并简化降噪步骤、降低计算量,适合工程计算。     

随钻测量系统脉冲信号特征提取的多尺度方法

在钻井液随钻测量系统中,从接收信号中识别有效脉冲是地面系统正确解码的关键。文章引入多尺度小波分解方法分析钻井液信道噪声特性和信号特性的基础上,分别使用小波熵法和小波阈值滤波方法对含有多频泵噪声的脉冲信号进行基线波动修正及有用脉冲提取。结果表明,小波熵能够刻画钻井液脉冲信号能量分布的真实特征,而小波阈值滤波也是有效可行的MWD信号特征提取方法。通过工程实践的检验,文中的两种方法达到了检测率高、虚警率低的效果。     

双树复小波变换用于转子模拟故障诊断研究

针对机械故障微弱特征提取的难题,提出结合双树复小波变换(DTCWT)及迭代奇异值分解(ISVD)降噪的分析方法,凸显分解后各频带信号的特征。该方法首先利用2个并行的、高度对称的Q-shift滤波器组对原始振动信号进行滤波处理,获得复小波系数和复尺度系数;然后对各层小波系数和末层尺度系数分别进行单枝重构,得到各层细节信号及末层近似信号;最后对各层细节信号和末层近似信号进行ISVD降噪,并全部叠加,即获得降噪后的振动信号。对转子故障模拟试验的信号分析表明,该方法具有很好的降噪效果,有效地提取出了隐藏在转子振动信号中的微弱周期性冲击成分,并清晰刻画了真实的碰摩故障特征。与传统小波相比,该方法具有运算效率高、平移不变性好、抗频率混叠和完全重构等优点。研究结果为现场设备转子故障诊断奠定了基础。     

过套管地层电阻率测井方法研究

过套管电阻率测井(TCRL)技术的核心在于精确测量进入地层那部分电流所产生的微弱电压差。文中探讨了如何用数值方法计算测量信号的大小,模拟并分析了测井条件下地层电阻率曲线的响应特征,利用微弱信号检测技术得到测量信号,为过套管地层电阻率测井仪器设计实现提供理论指导和帮助。应用实例表明,在油气藏开发中,过套管电阻率测井可动态监测剩余油的变化。     

过套管电阻率测井模型机模拟井实验研究

过套管电阻率测井有用信号非常微弱,只有纳伏数量级,微弱信号检测是过套管电阻率测井技术研究的关键技术难题.通过对大电流发射装置、超低噪声前置放大器、高精度信号采集与处理技术的研究,研制出过套管电阻率测井模型机,并建立了过套管电阻率测井室内模拟井实验装置,对模型机仪器的微弱信号测量不确定度、地层电阻率测量范围等技术参数进行...     

天然气管道漏磁检测中的信号处理

采用漏磁法对天然气管道进行检测时，关键问题是对漏磁信号的处理。为此，介绍了去除奇异值的算法，用相邻两点的平均值代替奇异值，可去除脉冲干扰而对信号没有影响。对于漏磁信号中的高斯噪声，采用小波变换去噪方法，选取二阶样条小波为小波函数，选用软阈值函数和固定阈值的方法处理小波系数。提出了提取缺陷信号特征的梯度算法，用信号幅度和梯度值的变化作为缺陷估计标准。研究结果表明，漏磁信号被处理后，很好地去除了各种信号噪声，有助于提取出缺陷信号的特征，可实现对天然气管道的无损检测。     

钻井液波信号处理方法比较

无线随钻测量系统中的脉冲信号受各种噪声的干扰,在井口需要还原脉冲信号,实时监测井底的情况。采用傅立叶变换和小波变换2种方法对钻井液波信号进行了处理,并尝试性地采用相关系数来评判去噪效果的优劣。对巴特沃斯、切比雪夫和小波变换3种处理方法的结果进行了比较。结果表明:小波变换对这种信号的噪声抑制效果较好;对于钻井液波信号噪声的处理,小波变换明显地优于傅里叶变换;相关系数能够用来评判钻井液波信号处理结果的优劣。     

基于第二代小波变换的测井信号处理

小波分析技术近几年在测井信号去噪处理方面得到了较为广泛的应用，但是传统的小波变换依赖于傅立叶变换，有大量的卷积运算，运算速度较慢，硬件实现复杂，内存占用大。文章提出采用基于提升算法的第二代小波变换来进行测井信号的去噪处理，提升算法是构造第二代小波的关键技术。通过分析提升算法的基本原理，尝试使用第二代小波对测井信号进行不同分辨率下的分解处理，并使用软限幅函数处理小波分解的细节系数，将处理过的细节系数和近似系数一起重构信号。并将结果和传统小波变换的结果进行了对比，得到了优于传统小波变换的效果。第二代小波变换运算速度快，硬件实现容易，内存占用少，在测井信号去噪处理方面有着广阔的应用前景。     

Hilbert-Huang 变换在提取声波测井信号储集特性中的应用

阵列声波信号属于典型的非线性和非平稳信号,传统的分析方法主要包括短时傅里叶变换、小波变换和Winger鄄Ville 变换等。Hilbert鄄Huang 变换是一种分析非平稳信号的新方法,该方法的关键是对信号进行经验模态分解,将复杂的信号分解为有限数量的几个固有模态函数,从而得到信号的Hilbert 能量谱。 将该方法应用于阵列声波测井信号处理上,对声波测井信号进行经验模态分解并得到Hilbert 能量谱,分析能量谱与储层岩性参数的联系。结果表明,Hilbert 能量谱与某些储层特性存在一定的联系。     

基于Shearlet变换的自适应阈值地震数据去噪方法

由于随机噪声的干扰,地震勘探的有效信号经常淹没其中难以识别,且在时间域难以分离随机噪声和有效信号。Shearlet变换是一种新的多尺度多方向时频分析方法,具有最优的稀疏表示能力、局部化特征和方向敏感性。Shearlet变换在去除随机噪声的同时,能够最大限度地保留有效信号,可以有效地提高地震数据的信噪比。针对传统的Shearlet变换阈值去噪方法不能随尺度和方向变化的不足,提出了随尺度和方向变化的自适应阈值,可以同时适应不同尺度和方向噪声水平的差异。利用Shearlet变换的自适应阈值算法与小波变换去噪方法,分别对理论和实际地震数据进行去噪。对比可知,Shearlet变换的自适应阈值算法具有更强的去噪能力,并能够最大限度地保留有效信号。     

基于离散平稳小波变换的无线随钻系统测试信号处理

在无线随钻测量系统中，钻井液波信道中含有很强的噪声信号，为获得更好的钻井液脉冲信号，采用小波变换对该信道的信号进行处理。小波基的选取是否恰当对处理的最后结果有非常大的影响，以相关系数作为判断钻井液信道信号处理效果优劣的依据，将7种常用的小波基函数选取不同参数后分解重构的信号与原始信号进行了比较，通过相关系数的大小选定了适合处理该信号的最佳小波基函数及其参数，并对重构后的信号进行了阈值去噪试验。试验结果表明，小波变换去噪对钻井液信道信号的噪声有很好的抑制作用，Haar小波基对钻井液信道信号的去噪处理效果最佳；同时表明，相关系数作为两个信号波形的相似性的一种度量是合理的。     

基于小波的被动声呐降噪研究

基于小波的降噪理论,研究了水下舰船辐射噪声的被动声呐降噪问题,在舰船辐射噪声的建模与仿真条件下,分析对比了不同方法对舰船辐射噪声信号降噪的效果,分析比较了利用各种小波基和采用不同阈值条件下对信号进行降噪处理的效果。该研究在分析对比的基础上进行小波包软阈值去噪取得了较好的效果,对被动声呐降噪提供了较好的应用前景。