一種消除偽頻譜的頻譜分析方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于數(shù)字信號處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及地震勘探資料處理中消除偽頻譜的分析方法。一種消除偽頻譜的頻譜分析方法，所述頻譜分析方法包括剔除偽頻譜步驟，所述偽頻譜為數(shù)字信號處理中正常頻譜以外存在的與正常頻譜呈周期關(guān)系的頻譜；所述剔除偽頻譜包括對數(shù)字信號進(jìn)行希爾伯特變換，然后進(jìn)行傅里葉變換，且將經(jīng)過希爾伯特變換的結(jié)果數(shù)據(jù)設(shè)置為傅里葉變換時輸入數(shù)據(jù)的虛部，經(jīng)過傅里葉變換后輸出頻譜，所述偽頻譜數(shù)字信號被剔除。本發(fā)明輸出的頻譜圖上“偽頻譜”消失，極大地改善了信號的頻譜分析效果。具有突出的效果。
【專利說明】一種消除偽頻譜的頻譜分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于數(shù)字信號處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及的地震勘探資料處理中消除偽頻譜的分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]頻譜分析是現(xiàn)代信號處理與分析中的一個重要手段，它是將時域信號變換至頻域加以分析的方法稱為頻譜分析，其目的是把復(fù)雜的時間歷程波形經(jīng)過傅里葉變換分解為若干單一的諧波分量來研究，從而獲得信號的頻率結(jié)構(gòu)以及各諧波和相位信息。
[0003]對信號進(jìn)行頻譜分析可以獲得更多有用信息，如求得動態(tài)信號中的各個頻率成分和頻率分布范圍，求出各個頻率成分的幅值分布和能量分布，從而得到主要幅度和能量分布的頻率值。然而在對信號進(jìn)行傅里葉變換后，往往存在“偽頻譜”，類似于數(shù)字濾波中的“偽門”，即除了正常頻譜外，還存在與正常頻譜呈周期關(guān)系的頻譜，這對信號的頻譜分析非常不利，尤其是當(dāng)真實頻譜與“偽頻譜”有重疊頻率時會導(dǎo)致求得的頻譜錯誤。本發(fā)明所描述的對常規(guī)傅里葉變換進(jìn)行優(yōu)化，將其產(chǎn)生的“偽頻譜”進(jìn)行消除，其剔除和消除方法尚未被公開。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明介紹了一種消除“偽頻譜”的方法，該方法利用優(yōu)化的傅里葉變換，將常規(guī)傅里葉頻譜分析中產(chǎn)生的“偽頻譜”進(jìn)行去除。本發(fā)明的目的是為頻譜分析提供了一種消除“偽頻譜”的方法。
[0005]常規(guī)傅里葉變換頻`譜的特點如下，
[0006]眾所周知，傅里葉變換具有周期性的特點，如公式(I)
JV-1
[0007]F(m) = MT.f\n)e !2^(I)
[0008]N是時間域的抽樣點數(shù)，也是計算出頻譜的頻率抽樣個數(shù)，由連續(xù)傅里葉變換過渡到離散傅里葉變換時，應(yīng)用了公式(2)
[0009]A/Af' =(2)
N
[0010]公式(2)是完成一對DFT (Discrete Fourier Transform)的條件,否則就不能進(jìn)行傅里葉正反變換的對應(yīng)計算?？梢杂嬎愠鯪就是傅里葉變換的頻率抽樣點周期，于是，
(I)式可以寫為:
N-1
[0011 ] F(m + N) = A(^f(n)e-'27r{m+N)n,N ⑶
R=O
N—1
[0012]aV化由于 = 1，故(3)式可寫為:
H=O[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種消除偽頻譜的頻譜分析方法，其特征在于，所述頻譜分析方法包括剔除偽頻譜步驟，所述偽頻譜為數(shù)字信號處理中正常頻譜以外存在的與正常頻譜呈周期關(guān)系的頻譜；所述剔除偽頻譜包括對數(shù)字信號進(jìn)行希爾伯特變換，然后進(jìn)行傅里葉變換，且將經(jīng)過希爾伯特變換的結(jié)果數(shù)據(jù)設(shè)置為傅里葉變換時輸入數(shù)據(jù)的虛部，經(jīng)過傅里葉變換后輸出頻譜，所述偽頻譜數(shù)字信號被剔除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除偽頻譜的頻譜分析方法，其特征在于，對所述數(shù)字信號x(t)進(jìn)行希爾伯特變換得到h(t)，表達(dá)式為:
3.應(yīng)用權(quán)利要求1-2的方法進(jìn)行地震信號頻譜分析的方法，其特征在于，所述方法包括: 步驟(1)輸入含噪地震數(shù)據(jù)信號道集； (2)對所述含噪地震數(shù)據(jù)信號道集進(jìn)行希爾伯特變換: 含噪地震數(shù)字信號x(t)進(jìn)行希爾伯特變換得到h(t)，
【文檔編號】G01V1/30GK103792577SQ201210418514
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】劉志成, 謝金娥, 方伍寶, 賈春梅, 宋林 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院