基于小波和曲线拟合对瞬变电磁信号去噪的优化

裘伟　李享元　程衍富

摘 要： 瞬变电磁信号容易受到各种噪声的干扰，造成数据处理时分辨率较低，导致异常解释信息，影响后续工作进程。因此，必须选取合适的方法对其进行去噪处理。本文针对瞬变电磁信号的特点利用小波去噪法的优点在噪声中提取有效信号，进而利用曲线拟合对提取的信号做进一步的优化以便得出可靠的解释结果。

关键词： 瞬变电磁信号； 勘探； 去噪； 数据解释

中图分类号： TN911.7?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）11?0061?04

Abstract： TEM signal is easy to subject to the interference of various noises， which results in lower resolution of data processing， abnormal interpreting information and great effects on the subsequent processes. Therefore， a appropriate method must be selected for its denoising. In this paper， the advantage of wavelet denoising method is adopted to extract the effective signal from noise according to the characteristics of transient electromagnetic signals， and then the curve fitting is used to perform the further optimization for the extracted signal so as to obtain a reliable interpretation.

Keywords： TEM signal； exploration； denoising； data interpretation

0 引 言

瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method，TEM）是近几年来应用较普遍的时间域电磁探测方法。它利用阶跃波或其他脉冲电流场源的激励在大地之中产生一个过渡过程的场，在断电瞬间会在大地中形成一个涡旋交变电磁场，测量这种由地下介质产生的二次感应电磁场随时间变化的衰减特性，从测量得到的异常信号中可以分析出地下不均匀体的导电性能以及位置，从而推断地下目标体的分布性态。该技术具有灵敏度高、分辨率强等诸多优点，因而近年来发展十分迅猛，应用前景也及其广阔。来自于人文电场噪声和地磁场微动噪声等会对瞬变电磁信号造成不同程度的影响。所以要选择合适的方法进行去噪，从而增强信号强度，减少解释误差和异常。针对噪声的多样性和复杂性，根据各种去噪方法的不同应用场合，本文采用多种去噪方法相结合的方案，介绍了小波去噪法和曲线拟合相结合的方法，理论上来说小波去噪法对分析非平稳信号处理是非常有效的，而传统傅里叶变换（包括曲线拟合）具有局限性，不能提供任何局部时间段的上的频域信息。……