bayesian框架下的地震盲反褶积算法研究

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1、？Ｉ矣东乂審ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ中国第－所现代大学ＦＯＵＮＤＥＤＩＮ１８９５博±学位论文￣ｅｇｇｇｇ＾ｉｇｇｉｇｇｇｌ＾－瞧控制科学皆程－－濕＾学科专业；控制科学与工幸呈ｉ作者姓名；雙５＿？Ｈ＾ｐ．Ｃ；张国山教授：指导教师３．；Ｊ；ｇＢ４商ＩＷ：＾＾天津大学硏究生院．－：；：．％：ｍ２０１５年１０月細词天津大学博士学位论文Bayesian框架下的地震盲反褶积算法研究SeismicBlindDeconv

2、olutionAlgorithmbasedonBayesianFramework学科专业：控制科学与工程研究生：李艳琴指导教师：张国山教授天津大学电气与自动化工程学院二零一五年十月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，论文中不包含其它人已经发，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本硏究所做的任何贡献均已在论。与我文中作了明确的说明并表示了谢意。

3、＂学位论文作者签名；签字日期：化年月日ｆｒ７学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。恃巧权天津大学可将学化元论义的全部或部分内容编入有关数据库讲行，并采用影印检索、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字円期：年１＾￣月円签宇日期：Ｍｙ年月Ｒ＾７中文摘要地震盲反褶积是指在地震子波和反射系

4、数均未知的情况下，仅利用地震记录实现地震子波和反射系数的有效估计，其目的是从地震记录中分离地震子波，提取高精度的反射系数，改善地震反射系数资料的分辨率，拓宽其有效频谱，保留高频分量，从而能更精确地表征地层结构。地震盲反褶积算法广泛应用于地震信号分析、地质考察、资源探测、石油勘探、海洋地震勘探等领域。本文主要研究基于Bayesian框架下的地震盲反褶积问题，通过建立地震子波、地震记录以及反射系数的相关先验模型，利用参数估计的方法获得反射系数。所做的主要工作如下：（1）研究了变分Bayesian地震盲反褶积

5、算法和稀疏表示的变分Bayesian地震盲反褶积算法，分别建立了地震子波、反射系数和地震记录的分层Bayesian先验模型，推导了算法迭代公式，进行了计算机仿真，结果表明新算法有效分离了地震子波，获得了较高精度的反射系数，改善了均方误差等量化指标。（2）研究了基于部分折叠Gibbs抽样的Bayesian多通道地震盲反褶积算法，讨论了多通道反射系数的马尔可夫贝努利高斯模型，通过部分折叠Gibbs抽样得到反射系数最大后验分布的近似解，进而实现反射系数的估计；同时分析了改进的马尔可夫贝努利高斯模型，研究了局部

6、边缘化Gibbs抽样的Bayesian多通道地震盲反褶积算法。实验结果表明新算法拓宽了地震反射系数资料的有效频谱，提高了地震反射系数的分辨率，改善了损失函数等量化评价指标。（3）研究了基于线性小波和Curvelet变换的两种Bayesian压缩感知地震盲反褶积算法，分析了Bayesian压缩感知框架下反射系数、地震子波以及超参数的先验分布，推导了算法迭代公式，利用期望最大化策略进行参数估计。实验仿真分析表明，新算法改善了反褶积效果，降低了归一化均方误差，提高了地震反射系数的估计精度。关键词：地震盲反褶积

7、反射系数变分贝叶斯Gibbs抽样压缩感知ABSTRACTBlindseismicdeconvolutionprocedureneedtobeappliedtorecovertheunknownseismicwaveletandthereflectivitysequence.Thepurposeofblindseismicdeconvolutionistoimprovetheresolutionratioofseismicreflectivitysequence,broadthespectrumeffec

8、tivelyandkeephighfrequencycomponent.Asaresult,accuratestratigraphicstructuralcharacteristicscanbeobtained.Seismicblinddeconvolutionalgorithmiswidelyusedinseismicsignalanalysis,geologicalinvestigation,resourcesexploration,m