[发明专利]一种对数字信号进行仿真加噪的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于地震勘探资料处理等数字信号处理技术领域，尤其是针对在地震勘探资料处理以及雷达、通讯、音响、图像等数字信号处理领域中，满足信号仿真处理的需要。

背景技术

在地震勘探资料处理以及雷达、通讯、音响、图像等数字信号处理领域，加噪声是信号仿真处理的需要。现有加噪方法分为两大类，一类是加白噪声，另一类是加有色噪声。

白噪声是在无限频率范围内功率密度为常数的随机噪声信号，具有任意两个样本都不相关的性质，从某种意义上说它表示了数据的随机性。有色噪声则是随着信号频率的不同功率密度也变化的随机噪声信号，根据对不同频率段的敏感程度可区分，常见的有：粉红噪声、红噪声、橙色噪声、蓝噪声、紫噪声、灰色噪声、棕色噪声和黑色噪声(静止噪声)。目前对噪声的研究还是认识的阶段，而对新噪声的合成几乎是一个空白。

在地震勘探资料处理中，一般需要压制噪声，提高信噪比。特别是针对规则噪声，如多次波、散射波、面波等，通常需要利用多维滤波方法进行消除或压制。但是，多维滤波方法会产生一定的混叠效应，表现之一是输出时间剖面过于呆板。因此，对多维滤波后的信号道集作适当的仿真加噪处理是必要的。而现有技术中对于加噪的处理往往是加入白噪或有色噪声，均不能真实体现或还原原有波形制，仿真度低。

现有技术中，S′_i(t)为常规加噪方法直接将白噪信号道集加入目标信号道集(图3)，一般表达式为：S′_i(t)＝S_i(t)+μN_i(t)                    (1)其中，S_i(t)为需要加噪仿真处理的目标信号道集(图1)，N_i(t)为白噪信号道集(图2)。其中μ为比例系数，t为时间序列，i为道序列。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的技术问题，生成了一种新噪声，是一种比较自然、切合实际的随机噪声。用新噪声加噪后的信号道或信号道集具有极高的仿真度。本发明的目的是为数字信号处理领域提供一种用于加噪仿真处理的新噪声生成方法，其过程如下：

一种对数字信号进行仿真加噪的处理方法，所述方法对目标信号进行仿真加噪处理：首先将目标信号与白噪信号进行褶积运算生成变色信号，后将变色噪声信号加入目标信号中，并对加噪后的信号进行频谱分析，得到仿真加噪频谱特征；

所述的变色噪声信号为所述目标信号和白噪信号进行褶积后的数字信号。

所述变色噪声信号为N_i(t)与S_i(t)进行褶积后生成一种新随机噪声-变色噪声如图4，其表达式为：

Ni^(t)=Ni(t)*Si(t)---(2);]]>

很显然，并不完全是有色噪声类型，当S_i(t)也是白噪信号道时，仍是白噪信号道。是在白噪声信号与有色噪声信号之间随S_i(t)的种类变化而变化的新一类随机噪声。因此，将其命名为变色噪声。

将所述变色噪声信号道集加入目标信号道集，表达式为：