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1、第20卷第4期数据采集与处理Vol.20No.42005年12月JournalofDataAcquisition&ProcessingDec.2005文章编号:1004-9037(2005)04-0449-05改进的S变换及在地震信号处理中的应用陈学华1,2,贺振华2(1.成都理工大学信息工程学院,成都,610059;2.成都理工大学油气藏地质与开发工程国家重点实验室,成都,610059)摘要:首先论述了S变换的原理和运算实现。为了提高S变换对不同类型非平稳信号的分析能力,通过一个时窗调节因子改造S变换的可变高斯窗函数,从而改变时窗宽度随频率呈反比变化的速度,得
2、到了时频分辨率可调的广义S变换,提高了S变换在具体应用中的实用性和灵活性。通过对几种合成信号模型仿真,阐述了时窗调节因子对时频分辨率的影响。并对一维人工合成复杂地震信号进行分析,获得了高质量的时频表示,证明了广义S变换在地震信号处理中应用的有效性。关键词:时频分析;非平稳信号;广义S变换;合成地震记录中图分类号:TN911.72;P315.63文献标识码:AImprovedS-TransformandItsApplicationinSeismicSignalProcessing1,22CHENXue-hua,HEZhen-hua(1.CollegeofInfor
3、mationEngineering,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu,610059,China;2.StateKeyLaboratoryofOil&GasReservoirGeologyandExploitation,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu,610059,China)Abstract:ThetheoryandcomputationalimplementationsofS-transform(ST)areintroduced.Toenhancetheanalyticpow
4、erofSTindifferentnon-stationarysignalprocessing,agenera-lizedS-transform(GST)isachievedbyaddinganadjustedfactortotheGaussianwindowfunc-tionofthenormalST.Theadjustedfactorchangesthevelocityinwhichthewidthofthewin-dowfunctionvariesinverselywiththefrequency.GSTpossessesanadjustabletime-
5、frequencyresolutionandhigherpracticabilityandadaptabilitythanSTintheactualapplication.Thead-justedfactoraffectsthetime-frequencyresolutioninthesimulationofseveralsyntheticsignalmodels.Finally,thetime-frequencyanalysisofa1-Dcomplicatedsyntheticseismicrecordisexecutedbyselectingthereas
6、onableadjustedfactor.Thetime-frequencyrepresentationwiththehighqualityisobtained.TheresultdemonstratesthatGSTisaneffectivemeansforseismicsignalprocessing.Keywords:time-frequencyanalysis;non-stationarysignal;generalizedS-transform;syntheticseismicrecord法优劣的重要指标。传统的傅里叶变换只是对信号引言在单频上作分解,
7、其频率分辨率可以任意好,但失时频分析是非平稳信号分析的有效方法,它将去了时间分辨率。傅里叶变换的原函数和核函数长一维的时域信号和频域信号映射成时频平面上的度为整个区间,它本质上是对信号的全局变换[1],二维信号。对于非平稳信号,良好的时频分析方法因此,它是分析统计特性不随时间变化的平稳信号能够检测到信号频率随时间的不稳定变化,获得信的强大工具。通过对傅里叶变换进行改造和修正,号的二维时频表示。时频分辨率是衡量时频分析方选择合适的时窗函数构造核函数,可以实现对信号基金项目:国家自然科学基金(40474044)资助项目。收稿日期:2005-03-22;修订日期:20
8、05-07-20450数
