傅里叶变换轮廓术中预处理滤波方法的研究

用傅里叶变换轮廓术测量复杂物体形状时,频谱能量分布弥散,出现频率混叠现象,滤波时难以确定截止频率.选用了3种频域滤波窗以及小波滤波4种滤波方法对傅里叶变换轮廓术中的变形光栅图进行处理,计算机模拟并比较了在有噪声和无噪声的情况下不同滤波方法的误差分布.数据分析表明,选用合适的小波基对信号进行滤波处理比其余3种滤波器的测量精度要高.     

傅里叶变换轮廓术中预处理滤波方法的研究

用傅里叶变换轮廓术测量复杂物体形状时，频谱能量分布弥散，出现频率混叠现象，滤波时难以确定截止频率。选用了3种频域滤波窗以及小波滤波4种滤波方法对傅里叶变换轮廓术中的变形光栅图进行处理，计算机模拟并比较了在有噪声和无噪声的情况下不同滤波方法的误差分布。数据分析表明，选用合适的小波基对信号进行滤波处理比其余3种滤波器的测量精度要高。     

基于快速傅里叶变换方法遥感反演海浪波长和水深的仿真分析

利用海浪波峰和波谷位置的遥感影像信息差异,可以基于快速傅里叶变换(FFT)方法反演波长,进而反演近岸水深.本文采用理想波面数据和数值模拟波面数据代替遥感资料进行仿真研究,讨论资料分辨率和子图长度对海浪波长及水深反演的影响.研究结果表明:低分辨率资料反演波长和水深的效果差,但是当资料分辨率达到一定要求时,再提高资料分辨率对波长和水深反演结果没有影响.当波长不存在空间变化时,子图越大,波长反演误差越小.在非均匀变化的地形上,子图长度为4～8倍波长、并且小于或等于地形变化尺度时,波长和水深反演误差小,子图太大或太小时,波长和水深反演误差都增大.     

交变磁场平行水平井测距定位实验研究

随着钻探平行水平井数量的增多,使得磁性导向技术被引入水平井钻井施工中,利用电磁学理论建立了平行水平井形式的磁场正反演计算分析模型,导向定位系统利用磁源产生低频交变磁场,对磁场信号数据进行采集与处理,通过提取有效的交变磁场数据,依据反演计算理论模型进行计算,得到磁源与测量装置间的相对距离和方位,建立了地面测试系统,并进行了导向定位实验研究。研究结果表明,反演计算所得数据结果与实际测试数据基本一致,每组数据所得结果较为明显的表现为平行形式,同时验证了数据采集处理方法和反演计算方法的有效性。     

一类新型非晶丝微磁探测器在坦克静态 磁场分析中的应用

在了解FeCoSiB非晶丝材料物理特性的基础上,利用傅里叶解析法对非晶丝的巨磁阻抗效应展开分析,对其数学模型进行实验验证.进而探讨基于非晶丝传感元件的高灵敏度微磁物理场探测技术及电路实现途径,并以CPLD芯片为核心设计信号处理电路.实验结果证明传感器在0～1T的量程内具有较好的线性度,其分辨率可达100nT.并利用这种新型微磁探测器对地磁场变化的高灵敏性,分析坦克目标静态复合磁场的空间分布及通过特性,提高了数理模型的准确性.     

弱磁场作用下的磁偶极子模型建立与分析

利用磁偶极子理论,建立稳恒微弱地磁场作用下管类试件线状缺陷段产生的漏磁场模型.根据磁偶极子空间磁场分布,导出了地磁场下管状工件表面细长缺陷段产生的弱磁场法向分量的计算公式,并且分析了不同纵向磁化强度下,作为磁记忆检测方法重要判据的磁场法向零值线形状及分布特点.研究了管件处于外部弱磁场的缺陷段的位置对表面磁场法向分量零值线分布的影响.结果表明,利用磁记忆方法作无损检测,寻找和定位缺陷段位置时,应该考虑法向分量零值线的这种分布特征.     

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.     

零磁室内环境磁场噪声的测定

本文用国产超导量子干涉仪,即SQUID,对国家地震局地球物理所建造的零磁空间实验室(零磁室)内的环境磁场噪声进行了探测.室内磁场噪声约为(Hz)~(1/(0.89×10~(-12)T/).该结果表明:这样的零磁室可用来测量人体器官组织的弱磁信号,也是进行生物磁医学、高温超导材料学以及地震学等研究的理想测试环境。     

脉冲噪声下基于Robust STFT的LFM信号检测与参数估计

针对传统的基于时频的线性调频(LFM)信号检测和参数估计方法在脉冲噪声环境下失效的问题,提出了一种新的对脉冲噪声不敏感的鲁棒短时傅里叶变换(Robust STFT)LFM信号检测和参数估计方法.该方法首先计算含噪声LFM信号的鲁棒短时傅里叶变换,由于鲁棒STFT对脉冲噪声不敏感,时频平面上呈斜线分布的LFM信号的时频特征仍然被保留.基于Radon变换在时频平面上进行直线积分,实现了信号检测和参数估计.仿真结果验证了该方法的有效性.     

非均匀DFT频谱泄漏抑制方法研究

针对不规则采样信号的谱估计问题,提出一种非均匀离散傅里叶变换频谱泄漏抑制方法,通过迭代非线性估计实现了非均匀采样信号离散傅里叶变换的计算.进行了数值计算试验,并给出了缺失数据重建的应用实例.计算结果表明,该方法能有效抑制非均匀离散傅里叶变换结果中的频谱泄漏,提高DFT频谱的分辨率.     

稳定有效的频域反Q滤波方法

针对传统反Q滤波技术存在着难以由地面资料反演层状Q值场的困难,现提出一种基于等效Q值的频率域反Q滤波方法。该方法允许等效品质因子Q在纵向上随时间连续变化,横向上弱变化;针对反Q滤波技术中固有的不稳定性,采取了控制最大补偿因子在有效频带范围内对地震数据进行反Q滤波的方法实现算法的稳定性,同时还考查了噪声对稳定性控制的影响。正演模拟数据处理结果表明:提出的算法对地震波的粘性吸收进行了合理的补偿,使地震信号的信噪比和分辨率有了明显改善。     

线性Radon变换在弱信号提取及强干扰噪声抑制的应用

介绍了线性Radon变换方法，克服了二维滤波(F—K滤波)由于空间假频现象严重，可使信号与噪声有效地分离。通过对合成信号和实际数据进行处理，信号的信嗓比和分辨率有了明显的提高，在压制线性干扰效果显著。     

涡街流量信号中管道振动噪声的分析与处理

研究了获取管道振动噪声干扰特征的方法,介绍了基于加速度传感器的管道振动信号的采集.结合涡街流量信号和管道振动信号的频谱分析结果,指出了管道振动信号频率与涡街流量信号的主要干扰分量频率直接相关.研究表明,可通过获取管道振动加速度信号特征,来间接获得涡街流量信号中最主要噪声的频率特征.基于这一研究结论,以管道振动信号的特征信息为参考输入,验证了通过自适应滤波对涡街流量信号中振动噪声的滤波方法.     

数字化核能谱测量中影响能量分辨率因素的研究

作者研究了基于脉冲波形采样的新型数字化核能谱测量系统中,对离散的波形数据经过高通数字滤波处理后,改善能量分辨率的情况,及其与数字滤波器截止频率、干扰信号大小等的关系,以及滤波前后信号幅度的变化和线性关系等．     

高精度反Q滤波技术及其在油田开发中的应用

油田进入开发阶段,对储层描述精度的要求不断提高,反Q滤波技术能够有效地补偿地层吸收效应,提高地震资料的分辨率和储层的描述精度。考虑地层吸收算子为时间和频率的函数,基于Gabor变换在时频域实现了高精度的反Q滤波,并将振幅补偿算子与地震记录的信噪比建立了联系,算法能够基于地震资料的信噪比自适应地进行相应的反Q滤波补偿。通过模型分析了时频域振幅补偿算子与常规振幅补偿算子的区别,利用实际数据详细论述了提高分辨率与地震资料信噪比的关系;并对渤海某河流相储层进行了应用与效果分析,有效地识别了砂体的叠置关系,降低了油田开发的风险。     

旋转磁场井间随钻测距导向系统中微弱频变信号的检测方法

针对旋转磁场信号的微弱且频变的特点,提出并实现一种基于离散傅里叶变换(DFT)双谱峰的频率重构方法。在信号幅度谱主瓣内搜索两个谱峰的频率,以此重构信号频率的初值,运用牛顿迭代算法求解信号的真实频率,恢复信号幅度。通过计算机仿真和室外模拟对算法进行测试。结果表明:仿真结果优于基于DFT的单谱峰方法,模拟试验结果符合磁场信号随距离变化的规律,验证了所提方法的有效性和准确性;该方法能够准确锁定变化的磁场频率,滤除其他频率的杂波和噪声,精确提取出微弱的磁场幅度。     

地震勘探处理中最小平方反滤波优化处理设计

在地震勘探中,可以使用最小平方反滤波来提高地震资料的分辨率。但是,在最小平方反滤的过程和其输出的地震道中,高频的成份有时会过多而难以解释。在反滤波输入道中加入一定的白噪声,可使反滤波效果更好,同时对地震资料进行能量保持处理,这些都会对地震资料的处理有很好的效果。根据以上原理,开发了一套较完整的最小平方反滤波处理的软件,对叠后的地震资料进行了处理,实验结果表明本软件在提高地震资料分辨率的同时,保持了较高的信噪比,也减少了计算反滤波因子时的误差。     

联合垂直地震剖面资料提高地面地震资料分辨率的应用研究

介绍利用三分量垂直地震剖面(VSP)资料中的纵波初至求取地层品质因子Q值的原理及方法、稳定化的反Q滤波方法,以及实现联合VSP地震资料进行反Q滤波提高分辨率处理的技术流程。利用三分量VSP资料估算的弹性参数可以与地层的Q值进行对比分析,证实估算的地层Q值的准确性。实际VSP资料和过井的地面地震资料的应用研究结果表明,所提方法与技术流程是可行的,能够在不影响地震资料信噪比的情况下提高地面地震资料的分辨率。与VSP走廊叠加结果对比结果表明,提高分辨率后的地震资料与VSP结果具有很好的一致性。     

一种基于分数阶Fourier变换的光斑图像抑噪方法

在激光光斑中心定位系统中,光斑图像噪声直接影响中心定位的精度。为了保证光斑重心的测量精度,抑制光斑图像噪声,针对信号和噪声有很强的时频静合特性,通过分数阶Fourier变换（FRFT）分析了含噪声激光光斑图像在分数阶Fourier域的幅度特征,在一维信号分数阶滤波系统参数估计的基础上,利用多阶段的滤波结构滤除激光光斑图像中的高斯噪声。仿真结果表明,该算法能较好地在强噪声背景下将光斑图像恢复出来,抑噪后的光斑基本能满足激光光斑中心定位系统的预处理要求。     

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。 