[发明专利]一种噪声压制方法及系统

说明书

本发明公开了一种噪声压制方法，包括获取M个检波器接收到的M个观测信号；其中，每个观测信号由相互独立的N个源信号组成；M和N均为正整数；对M个观测信号进行加性白噪声去除处理，得到去除加性白噪声之后的M个观测信号；对去除加性白噪声之后的M个观测信号进行独立分量分析处理，得到相互分离的N个源信号；从相互分离的N个源信号中去除噪声源信号，得到有效信号。该方法不仅能够去除噪声源信号，还能够去除观测信号中的加性白噪声，去除噪声的效率高；且能够避免加性白噪声对独立分量分析处理造成影响，准确性高。本发明还公开了一种噪声压制系统。

技术领域

本发明涉及地震勘探技术领域，特别是涉及一种噪声压制方法及系统。

背景技术

随着地震勘探的目标逐渐向地下深层地区和地表复杂的地区转移，对地震资料的处理技术提出了更高的要求。在地震勘探中，由于会受到采集环境周围的大量高压输电线的影响，地面检波器接收到的观测信号中不仅包括有效波，还包含有许多交流电干扰波以及各种噪声，严重影响了地震勘探的精度，因此需要对交流电干扰波以及噪声信号进行滤除。

由于地面检波器接收到的观测信号中的有效波与交流电干扰波为相互独立的源信号，故目前常采用ICA(independent component analysis，独立分量分析)算法来对观测信号进行信号分离，从而去除交流电干扰波。但是现有的ICA算法不能去除观测信号中的加性白噪声，去除噪声的效率低；且ICA算法的前提是“噪声(加性白噪声等)可忽略不计”，而实际中获取的观测信号中是具有加性白噪声的，而加性白噪声会对ICA算法造成影响，使得结果不准确。

因此，如何提供一种去除噪声的效率高且准确性高的噪声压制方法及系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种噪声压制方法及系统，不仅能够去除噪声源信号，还能够去除观测信号中的加性白噪声，去除噪声的效率高；且能够避免加性白噪声对独立分量分析处理造成影响，准确性高。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种噪声压制方法，包括：

获取M个检波器接收到的M个观测信号；其中，每个所述观测信号由相互独立的N个源信号组成；M和N均为正整数；

对M个所述观测信号进行加性白噪声去除处理，得到去除加性白噪声之后的M个所述观测信号；

对去除所述加性白噪声之后的M个所述观测信号进行独立分量分析处理，得到相互分离的N个所述源信号；

从所述相互分离的N个所述源信号中去除噪声源信号，得到有效信号。

优选地，所述对M个所述观测信号进行加性白噪声去除处理具体为：

采用两步特征值分解法对M个所述观测信号进行加性白噪声去除处理。

优选地，所述采用两步特征值分解法对M个所述观测信号进行加性白噪声去除处理的过程具体为：

步骤s201：根据M个所述观测信号得到观测信号矢量X(k)，其中，X(k)＝[x₁,x₂,……,x_M]^T，x₁、x₂、……、x_M分别为M个所述观测信号进行采样处理后对应得到的矢量；

步骤s202：对所述观测信号矢量X(k)进行中心化处理，使其均值为0；

步骤s203：根据所述观测信号矢量X(k)以及相关矩阵关系式得到相关矩阵其中，所述相关矩阵关系式为：

步骤s204：根据所述相关矩阵以及第一分解关系式得到特征值Λ_X；

其中，所述第一分解关系式为：