【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及地震信號處理與地震儲層識別領(lǐng)域，尤其涉及一種基于瞬態(tài)匹配擠壓變換(tmst)的儲層邊界刻畫方法。
技術(shù)介紹
1、時頻分析(tfa)在處理地震信號等非平穩(wěn)信號中起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的時頻變換如短時傅里葉變換(stft)、連續(xù)小波變換、s變換(st)和w變換等，受海森堡不確定性原理的限制，在頻率和時間分辨率之間需要權(quán)衡，其時頻表示(tfr)結(jié)果對于分析地震信號并不理想。為克服傳統(tǒng)tfa方法的缺點，許多時頻后處理方法被開發(fā)出來。其中，重分配方法(rm)通過將stft域中的時頻系數(shù)重分配到信號能量分布的質(zhì)心，提供了更集中的tfr結(jié)果，但rm失去了tfa方法的信號重建能力。同步擠壓變換(sst)僅沿頻率方向重分配時頻系數(shù)，在銳化原始頻譜的同時保留了重建屬性。同步提取變換(set)則通過提取瞬時頻率(if)估計器固定點處的時頻系數(shù)，得到稀疏的tfr結(jié)果。然而，sst和set的銳化程度取決于if估計器的準(zhǔn)確性，對于強(qiáng)頻率變化信號，其基本if估計器難以準(zhǔn)確估計信號的if。
2、針對脈沖類信號，許多學(xué)者通過在時域重分配時頻系數(shù)來提高tfr結(jié)果的時間分辨率，主要分為基于時間重分配的sst(tsst)方法和基于瞬態(tài)提取變換(tet)方法兩類。tsst類方法能夠重建原始信號，但其銳化效果不好；tet類方法銳化性能強(qiáng)，但由于丟失大量時頻系數(shù)，信號重建效果差。因此，需要開發(fā)一種兼具強(qiáng)銳化性能和重建性能的新時頻變換方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提出一種新的時頻變換方
2、為了達(dá)到上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案為：
3、步驟1：輸入待分析地震信號x(t)；
4、步驟2：通過給定信號，計算其stft的偏導(dǎo)數(shù)來定義gd估計器再計算群延遲帶中心；
5、步驟3：確定群延遲帶(gdb)左右邊界和并在gdb內(nèi)所有g(shù)d估計器與gd帶中心處的gd器匹配，得到匹配gd(mgd)估計器
6、步驟4：將時頻系數(shù)擠壓得到瞬態(tài)匹配擠壓變換(tmst)值tmx(t,ω)；
7、步驟5：根據(jù)tmst對地震信號x(t)進(jìn)行時頻變換，得到時頻結(jié)果；
8、步驟6：從tmst得到的不同地震道時頻譜中抽取恒頻率對應(yīng)的時間序列，然后通過對其進(jìn)行合成得到剖面圖來表征儲層特征，定位反射界面位置。
9、優(yōu)選地，步驟2中計算其stft的偏導(dǎo)數(shù)來定義gd估計器，有：
10、
11、其中，表示在stft時頻域的群延遲估計器，表示取實部，j是虛數(shù)單位，表示對變量ω求偏導(dǎo)，sx(t,ω)表示信號x(t)下的stft，t為時間變量，ω是頻率變量。
12、再計算群延遲帶中心：
13、
14、其中，tc表示群延遲帶中心，s.t.表示受限于。
15、優(yōu)選地，步驟3的群延遲帶(gdb)左右邊界和
16、
17、其中，表示群延遲帶左邊界，表示對時間變量求偏導(dǎo)，表示gd估計器中，時間取tc。
18、在gdb內(nèi)所有g(shù)d估計器與gd帶中心處的gd器匹配，得到匹配gd(mgd)估計器：
19、
20、其中，表示匹配gd(mgd)估計器。
21、優(yōu)選地，步驟4得到瞬態(tài)匹配擠壓變換(tmst)值：
22、
23、其中，tmx(t,ω)表示瞬態(tài)匹配擠壓變換，表示對變量u進(jìn)行無窮積分，δ(·)表示單位脈沖函數(shù)。
24、優(yōu)選地，步驟4提到的瞬態(tài)匹配擠壓變換(tmst)可以無損重構(gòu)，不存在信息丟失，可以重構(gòu)信號x(t)，其重構(gòu)公式為：
25、
26、其中，表示窗函數(shù)的傅里葉變換在0處的取值。
27、本專利技術(shù)提供的一種基于瞬態(tài)匹配擠壓變換(tmst)的儲層邊界刻畫方法，具有以下有益效果：
28、本專利技術(shù)的瞬態(tài)匹配擠壓變換(tmst)將分散的時頻系數(shù)擠壓到gd中心軌跡上，能夠獲得比tsst和tet更集中的tfr結(jié)果，有效提高地震信號時頻分析的分辨率；在實現(xiàn)銳化的同時，還能準(zhǔn)確重建原始信號，克服了tet因丟失大量時頻系數(shù)而導(dǎo)致重構(gòu)效果差的問題；應(yīng)用實際地震數(shù)據(jù)時，能夠有效揭示地震反射界面特征，準(zhǔn)確定位反射界面位置，為地震解釋提供更有力的工具。
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1.一種基于瞬態(tài)匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于瞬態(tài)匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，所述步驟2中計算其STFT的偏導(dǎo)數(shù)來定義GD估計器，有：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于瞬態(tài)匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，所述群延遲帶中心可表示為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于瞬態(tài)匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，所述步驟3確定群延遲帶左右邊界tcl和tcr：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于瞬態(tài)匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，將群延遲帶內(nèi)所有GD估計器與GD帶中心處的GD器匹配，得到匹配GD估計器：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于瞬態(tài)匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，所述步驟4中得到瞬態(tài)匹配擠壓變換為：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于瞬態(tài)匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，所述步驟4中得到瞬態(tài)匹配擠壓變換是無損逆變換，不存在信息丟失，可以重構(gòu)信號x(t)，其逆變換表達(dá)式為：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于瞬態(tài)匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于瞬態(tài)匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，所述步驟2中計算其stft的偏導(dǎo)數(shù)來定義gd估計器，有：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于瞬態(tài)匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，所述群延遲帶中心可表示為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于瞬態(tài)匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，所述步驟3確定群延遲帶左右邊界tcl和tcr：
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳輝，陳鵬，胡英，陳旭平，宋元偉，郭思，樂千榿，
申請(專利權(quán))人：成都理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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