[发明专利]一种基于站间传递函数的大地电磁噪声压制方法

权利要求书

1.一种基于站间传递函数的大地电磁噪声压制方法，其特征在于，能够利用站间传递函数对本地测点进行噪声压制，包括如下步骤：

(1)对多个大地电磁测点时间序列数据进行同步；

(2)估算本地测点与参考测点电磁场之间的站间传递函数，站间传递函数包括：本地测点水平电场与参考测点水平磁场之间的传递函数，本地测点水平磁场与参考测点水平磁场之间的传递函数，本地测点水平电场与参考测点水平电场之间的传递函数，本地测点水平磁场与参考测点水平电场之间的传递函数，本地测点垂直磁场与参考测点水平磁场之间的传递函数；

(3)利用站间传递函数和参考测点数据，合成本地测点的时间序列信号：先对参考测点时间序列数据进行快速傅里叶变换，得到参考测点电场和磁场的频谱，再利用参考测点电场或磁场的频谱，结合站间传递函数，合成本地测点电场和磁场的频谱，对本地测点电场频谱和磁场频谱分别进行傅里叶反变换，得到本地测点电场和磁场的时间序列合成信号；

(4)识别本地测点噪声所在的位置；

(5)用合成信号替换噪声数据，得到去噪后的新数据，达到去噪的目的，替换时在窗口的左边界和右边界进行加权处理，避免引入阶跃噪声，具体采用如下形式：

左边界：

右边界：

其中d_new表示本地测点的新数据，d_obs表示本地测点的观测数据，d_syn表示本地测点的合成数据，L为窗口边界的长度，L小于窗口长度N，为加权的权重。

2.根据权利要求1所述的基于站间传递函数的大地电磁噪声压制方法，其特征在于，估算站间传递函数的方法采用最小二乘法、Robust方法或远参考方法。

3.根据权利要求1所述的基于站间传递函数的大地电磁噪声压制方法，其特征在于，步骤(3)中所述的利用参考测点水平电场计算本地测点水平电场的频谱采用如下公式：

E_l＝L_lnE_n

利用参考测点水平磁场计算本地测点水平电场的频谱采用如下公式：

E_l＝Z_lnH_n

利用参考测点水平电场计算本地测点水平磁场的频谱采用如下公式：

H_l＝I_lnE_n

利用参考测点水平磁场计算本地测点水平磁场的频谱采用如下公式：

H_l＝M_lnH_n

利用参考测点水平磁场计算本地测点垂直磁场的频谱采用如下公式：

其中E_l为本地测点水平电场的频谱，H_l本地测点水平磁场的频谱，H_lz本地测点垂直磁场的频谱，L_ln表示本地测点水平电场与参考测点水平电场的传递函数，Z_ln表示本地测点水平电场与参考测点水平磁场的传递函数，I_ln表示本地测点水平磁场与参考测点水平电场的传递函数，M_ln表示本地测点水平磁场与参考测点水平磁场的传递函数，T_ln表示本地测点垂直磁场与参考测点水平磁场的传递函数。

4.根据权利要求1所述的基于站间传递函数的大地电磁噪声压制方法，其特征在于，步骤(4)中所述的识别本地测点噪声所在的位置，先对本地测点原始数据和合成信号数据进行加窗，利用相对能量比的方法对电磁场各个分量进行噪声识别，相对能量比值大于设定阈值的窗口，表示该场分量的该窗口时间序列含有噪声，相对能量比的具体形式如下：

其中NR表示相对能量比，N表示窗口长度，w_j表示第j个窗口，w_i,j表示第j个窗口的第i个数对应的电场或磁场，表示对第j个窗口N个数据的平均值，上标O表示本地测点的原始观测数据，上标S表示本地测点的合成信号。