一种小波综合阈值地震信号降噪方法1

杨敬松 王 晗 姚振静 韩智明 李亚南 高 强



一种小波综合阈值地震信号降噪方法1

杨敬松 王 晗 姚振静 韩智明 李亚南 高 强

（防灾科技学院，振动精密测量技术与仪器重点实验室，河北三河 065201）

小波阈值方法中硬、软阈值方法是地震信号降噪常用方法，但容易造成信号中高频信息丢失导致地震误判和漏判情况发生。小波综合阈值方法继承和发展了硬、软阈值降噪方法的优点，对信号高频部分用硬阈值方法，以提高高频信号能量，对信号低频部分用软阈值方法，提高信号降噪能力的同时保证信号连续性和光滑性。利用噪声信号小波系数小和地震信号小波系数大的特征，进行雷克子波降噪仿真实验和实际地震信号降噪实验。仿真实验表明，小波综合阈值方法降噪后波形MSE值最小，且降噪后与原信号波形最近似，降噪后波形高频部分能量增强且抑制低频部分能量。最后，对实际采集的地震信号进行降噪处理，处理后信号中能量增强被压制，利用处理后的信号可得到地震的初至时间。

综合阈值 地震信号 小波

引言

地震信号采集过程中受外界环境干扰，以及传感器自身不确定性影响，信号夹杂次生噪声、环境噪声和仪器噪声，导致地震误判和漏判情况的发生（郑作亚等，2007；范涛，2014）。3种噪声中，仪器噪声对地震信号影响较弱，因此主要通过消除次生噪声和环境噪声带来的干扰，降低误判、漏判现象（李英等，2006）。

单纯的傅里叶方法很难从复杂的噪声环境中分离地震信号，而小波阈值方法可以在时频域表征信号变化，与傅里叶变换、窗口傅里叶变换相比，具有细节区分能力（孔祥茜等，2005；……