随机噪
声和
相干
噪声衰减技
术
崔树果郭全仕
自
、!∀「
刁
在##∃
年
的
第%∃届
&∋
(
年会中噪声衰
减技术比上一届
年会增加了一
个专
题一
一
噪
声的
自适应
衰减本届
年会
关于噪
声衰减技术方面
发表论文
共计)∗篇
,
张贴论文
∗%篇,
内
容涵盖了
多次波衰减面波
衰减随机
噪声衰减以
及
噪声的
自适应
衰减,
其中噪声的
自适应
衰减是本届
年会新增加的
一
个专题,
有∃
篇论文
本文主要选取
了
本届
年会中
一些
有特色的噪
声衰减技
术作重
点介绍,
主要
包括+
特征图
像滤波器
衰减相干
噪声基
于
模型的
非稳态噪
声压
制利用干
涉理论通过相
关和反
褶积预测
和压制
表面
波,
一−.
域
/012
34
噪声衰减强振幅
噪声检测的
统计分析技术基
于
复数曲
波变换的噪
声自适
应衰减56
自由表面多
次波预测
通用
算法
高精度5
670
138
变换逆
散射层间多
次波衰减提高表面
多次波和层
间多次波预测
效率等
二、
面
波衰
减技术
∗
利用
局部自适应滤特征图像
滤波器
衰减相干
噪
声
&9:;<:
8
等提出了利用
特征图
像压
制相
干噪声的
新方法这种
方法在局
部时空
窗中利用
特征图
像构造相干
噪声模型,
然后从原
始数据中自适应
衰减这
种方法空间
振幅
模糊程
度最
小,
能够有效压
制各种类型的相干
噪声=
如面
波声波
近地
表散射>
,
并且也能很
好地处
理
折叠
噪声这种非线性
滤波优于
常规方法
该方法不需要
拾取
拉平函数
图∗
中面
波发散且
能量
非常强
特征图
像滤
波器几
乎衰减了炮集上所
有的相干
噪声=
图
≅>
原
始数据与滤波结果的差
显示没
有损害
有效波
波场
延拓面波
衰减
在地表
结构比较复杂的
情况下地面
波的
路径也
比较复杂去除这些发
散噪
声是
非常关键
的一步
基于模型的
波场延拓是
一种解
决方法,
但是
计算量很
大这种方法
需要
将波场延拓
要通过近地表区并且需要反延拓
回地面
在延
拓的时
候还要在炮
域和检
波点域之
间切换
针对这些问题ΑΒ
∀
一Χ0?:<的方法源于空间
一
频
率成
像延拓用速
度的
空间
分布
信息用
来
构
建非稳态
褶积
算子
实现空间一频
率域局部滤波
只延拓
一次并且不需要分选
数据且能
适应
横向变化很强的地区
Δ6
空间
一频
率域波场延拓
算法为
,=Ε
·Φ
△
一>
ΓΗ
,=Ε
‘·
田>Ι=Ε
一ϑ=Ε>
,
。>
、
7=
∗>
式
中7
为实数ϑΚ=−>
Γ田
Λ
=−
>沪
为频率域波场ϑ2
为深度ϑ
△2
为深度步
长ϑ
。为时间频
图∗
噪声衰减前后的单炮记录
一原始
记录ϑ
≅
一衰减结果ϑΝΜ
图0
与图≅
之差
率ϑΚ
二
为横向
波数ϑ−’为
输
人
数据横向
坐标ϑ−
为输出
数据的
横向
坐标ϑΛ=
−>
为速度
场
Ι=Ε
一’‘=
Ε>
、>Γ
六Ο‘=
、二,Π=
Ε>
。>
一‘>
、二=>
7
式中,Ι=Κ
二,
无=−>
△2>
二:
即=Θ△2
在石万厂二
飞
歹>
为了适应速
度的
横向变化,
非
线
性算子Ι在
不同的
空间位置
使用不
同的
算子ΟΚ
二∀=
ΟΚ
?
为反
射波传播区间,ΟΚ
二?>
ΗΚ
Ο
为
渐消失波=
例如
面
波>
传播区间滤除噪声后重
建的波
场为
,=
Ε
一>ΓΗ
,=Ε
‘Δ
Φ
。田>4=
Ε
一Π=
Ε>
,
、>
、
7=5>
波
场延拓公式为
,=Ε
·Φ
△·田>ΓΗ
,=
Ε产·
田>
尸=Ε
一Π=Ε>
△·>
、,
7=
)>
式中
+=二
一二,
、=
二>
△Δ
>Γ
丁
Ι
=−
一−‘Κ=−>
△2>Ι
=−
一−Κ=−
>
△2
>1−
Γ
刽Ο
似Κ
‘=−>,
。,,
一入‘工‘’1Κ−
=Ρ>
算子式=Ρ>
是无限长的简单
的截断容易导致算
法的不稳定性为了算
法的稳定性作者
利
用加权最小平方
法并结合过渡带方式设计算
子
图Δ0
和图Δ≅
为应用该方法前
后的炮集记
录图Ν为
图0
和图Δ≅
之差从
图上可以
看
出这种方法能有效压制大部分能量=
直达波
和面波>
并且没有损害反射波
5
利用干
涉
理论通过相
关和反
褶积预刚和压制
面波
对
于陆上资料正确预测表面波在噪声衰减和
近地表速度场描述方
面都是
一大
问题
在
一Ρ∗一
图
实际
资料处理结果
一原始记录ϑ≅
一处理结果ϑ
二图0
与图≅
之差
本届
年会中Σ0ΧΝ38Ν:,3Χ
等拓展了干涉
重建和压
制面
波的
方法,
详细论述了
在表面波干涉
中应用
反
褶积
算法,
并提出
了其他方法
来减掉面波
模型
∗>
相
关干涉里
理论
弹性相
干法的互相关
频率
域形
式为
7Η
砒+
召=Τ8几>Ο、
鱼
环−步(
+ϑ+=。+
,
‘(Ο+彭=。&
,
,1Χ
0Σ=Υ>
式
中(
是Τ
Β,
。
处的格
林函
数ϑ
下
标;=
妇为
质点速
度的某
一分量ϑ0Σ
为介质边界ϑ
关
为
复共
扼=
时间域为互相
关>
ϑ
中指
示震源为;
波震源=
ςΓ#>
还是
在不
同方
向极性化的&
波
震源=ςΓ∗
,
5>
速
度众对应
于不同模式的
波7Η拼娜=八ΤΩ>Ο
为(Φ(
>
反褶积干涉理
论
作者引人
算子
6ΘΧ,
浪
粤纂
答华」
典二
塑登Η八,
扮
Ξ=
奋ϑ助
火ΤΩ
,Χ
夕廿丈
奋ϑ动
戈
介Χ
少=%>
式中斌义赘ΓΙ
声掇留为
频率域的测量响应ϑΙς
为
激发函数在所
有炮集上积分
可
得虚拟
炮集
式中Ο
喘
瞬>=几+>?
“
Ο岛
践=
几Χ>
Η
=∃>
Ο
岛
践=
几
,Χ>
Ο
’
Ψ:Τ???
5
(#
为
参考
波场=
直到
波或
者表面波>ϑ(Χ为散
射波
场
只保留
散射波场
(Χ的
线性
部
分第一项=Ψ:
ΤΖ?>
预测因果和非
因果
喘
编=ΤΒΤΩ>
第二项=Ψ:
ΤΖ>仅
预测因果
散射波
毗岛=ΤΒ
几>
第三项=Ψ:ΤΖ5>
为假
象=
钳位点边界条
件>
5>利
用散射
理
论分离表面波
地面
波的分离性取
决于不
同震源在干
涉积
分中的
分离性
表面波的重
建公式为
,8
。。ΔΤ[
。
一‘
‘五飞。
肠二之户。>
气
叙介少
少
澎丁犷行
Θ’,孙∴
ΤΒΤ
>至
行之石+裁气介Τ
>少]&
砰ς
少
夕盯=⊥>