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基于独立分量分析的地震信号去噪研究

作　者: 郭天赐
导　师: 翟明岳
学　校: 华北电力大学（北京）
专　业: 通信与信息系统
关键词: 独立分量快速ICA 地震信号随机噪声
分类号: TN911.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

如今地震勘探已成为检测地下岩层结构的重要方法,而地震信号是地震勘探中的主要信息来源,为了能从地震信号中得到准确的信息,地震信号去噪这一过程显得非常重要。由于地震信号和随机噪声通常都具有非高斯信号的特点,统计性相互独立,本课题采用独立分量分析(ICA)方法进行地震信号去噪。将有效的地震信号和随机噪声看成两个独立的信源,接收到的信号是两者混合。分析基于负熵的固定点算法和其改进算法,应用到地震信号去噪当中。在深入研究地震波特征的基础上,对其三种典型的子波模型建模,并用MATLAB编程实现算法并进行去噪仿真,来验证算法的可行性。

全文目录

中文摘要  4
英文摘要  4-7
第一章引言  7-12
  1.1 选题背景及意义  7-8
  1.2 地震信号去噪的研究现状  8-9
  1.3 独立分量分析方法的研究现状  9-10
  1.4 本文的主要内容及工作安排  10-12
第二章 ICA的理论基础  12-26
  2.1 ICA的定义  12-13
  2.2 基本概念  13-16
    2.2.1 熵  13-14
    2.2.2 Kullback-Leibler散度  14-15
    2.2.3 互信息  15
    2.2.4 负熵  15-16
    2.2.5 峰度,超高斯,亚高斯  16
  2.3 主要关系  16-18
    2.3.1 熵关系  17
    2.3.2 KL散度关系  17
    2.3.3 互信息关系  17-18
    2.3.4 负熵  18
  2.4 概率密度的级数展开  18-20
  2.5 ICA的独立判据  20-22
    2.5.1 互信息最小化判据  20-21
    2.5.2 负熵判据  21-22
  2.6 非高斯程度的度量  22-25
    2.6.1 用高阶统计量表示负熵函数  22-23
    2.6.2 用非多项式函数的加权和表示负熵  23-25
  2.7 小结  25-26
第三章 ICA的固定点算法分析  26-33
  3.1 ICA的固定点算法  26-31
    3.1.1 信号的预处理  26-27
    3.1.2 四阶统计量的固定点算法  27-28
    3.1.3 基于负熵的固定点算法  28-31
  3.2 算法的改进  31-32
  3.3 小结  32-33
第四章地震信号建模  33-39
  4.1 人工地震波  33
  4.2 地震子波  33-34
    4.2.1 地震子波的频率概述  33-34
      4.2.1.1 时间域定义  33-34
      4.2.1.2 频率域定义  34
    4.2.2 地震子波模型  34
  4.3 褶积模型  34-35
  4.4 MATLAB模拟地震波  35-38
  4.5 小结  38-39
第五章实验仿真与结果分析  39-51
  5.1 MATLAB编程  39-44
  5.2 实验仿真  44-49
  5.3 小结  49-51
第六章总结与展望  51-53
参考文献  53-56
致谢  56-57
在校期间发表的学术论文和参加科研情况  57

基于独立分量分析的地震信号去噪研究

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