时间域航空电磁数据线圈运动噪声去除方法仿真研究.pdf

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1、第43卷第5期吉林大学学报(地球科学版)Vo1．43No．52013年D9月JournalofJilinUniversity(EarthScienceEdition)Sep．2013时问域航空电磁数据线圈运动噪声去除方法仿真研究尹大伟，林君，朱凯光，王亚冉，李冰冰1．吉林大学仪器科学与电气工程学院／地球信息探测仪器教育部重点实验室，长春1300262．空军航空大学飞机教研室，长春130022摘要：时间域航空电磁探测中，接收线圈在地磁场中的运动产生感应电动势，形成线圈运动噪声，因其幅度较大而成为航空电磁探测中的主要噪声源之一。线圈运动噪声具有低频特性

2、，虽然幅度随频率增大而迅速衰减，但仍然含有高于发射基频的频率成分；因此，传统的高通滤波器在处理线圈运动噪声中存在一定的局限性。根据航空电磁数据的特点，采用多项式拟合全波半周期运动噪声，运用拉格朗日优化算法求解运动噪声多项式系数，并将其从半周期电磁数据中去掉以达到去除噪声的目的。通过仿真实测数据的运动噪声压制实验，对比分析了多项式拟合法与传统高通滤波器法的线圈运动噪声去除能力。仿真结果表明，多项式拟合法能够有效去除航空电磁数据中的线圈运动噪声，提高信噪比超过40dB。关键词：航空电磁数据；线圈运动噪声；多项式拟合；高通滤波器中图分类号：P631．3文

3、献标志码：A文章编号：1671—5888(2013)05—1639—07SimulationResearchonCoilMotionNoiseRemovalforTimeDomainAirborneElectromagneticDataYinDawei，LinJun，ZhuKaiguang，WangYaran，LiBingbing1．CollegeofInstrumentation&ElectricalEngineering／LabofGeo—ExplorationInstrumentationofMinistryofEducationJilinU

4、niversity，Changchun130026，China2．AircraftStaffRoom，AviationUniversityofAirForce，Changchun130022，ChinaAbstract：Inthecourseoftimedomainairborneelectromagneticexploration，inductionelectromotiveforceiSproducedbythemovementofthereceivercoilintheearth’Smagneticfield，whichiSthemainno

5、isesourceinAEMdatabecauseofitslargeamplitude．Coilmotionnoisecoversmainlylowfrequencyband．Thoughitsamplitudewillrapidlydecreaseswithfrequencyincreasing，itstillcontainshigherfrequencycomponentsthantransmittingfrequency．Therefore，thetraditionalhighpassfilterhascertainlimitationin

6、dealingwithcoilmotionnoise．Accordingtotheairborneelectromagneticdatacharacteristics，polynomialisusedtoapproximatemotionnoiseforeachfullwaveformhalfcycle，andthenLagrangemethodisemployedtosolvepolynomialcoefficientofmotionnoise．Thepolynomialcoefficientsarecalculatedbymatrixinver

7、seandfinallymotionnoiseissubtractedfromeachhalfcycleelectromagneticdata．Furthermore，polynomialapproximationmethodisappliedtothesyntheticdatacontaminatedbylowfrequencymotionnoisecomparingwithtraditionalhighpassfiltermethod．收稿日期：2013—04—23基金项目：国家自然科学基金项目(41274076)；国家“863”计划项目(2O

8、13AAO639O4)；国家重大科研装备研制项目(ZDYZ2012—1—03)作者简介：尹大伟(1976-)，男，博士研究