[发明专利]一种大地电磁测深信号的重构方法及系统

权利要求书

1.一种大地电磁测深信号的重构方法，其特征在于，包括：

获取初始的大地电磁测深信号；

对所述初始的大地电磁测深信号进行互补集合经验模态分解，得到多个模态分量序列；

对多个所述模态分量序列进行希尔伯特变换，得到每个所述模态分量序列的瞬时频谱；

根据所述瞬时频谱的频点的分布情况，筛选所述瞬时频谱对应的模态分量序列；

若所述瞬时频谱频点的分布情况是连续分布且均方差小于均方差阈值，则保留所述瞬时频谱对应的模态分量序列；

若所述瞬时频谱频点的分布情况不是连续分布或均方差不小于均方差阈值，则剔除所述瞬时频谱对应的模态分量序列；

对所有的保留的模态分量序列进行重构，得到重构后的大地电磁测深信号。

2.根据权利要求1所述的一种大地电磁测深信号的重构方法，其特征在于，所述对所述初始的大地电磁测深信号进行互补集合经验模态分解，得到多个同一阶模态分量序列，具体包括：

获取m组正负成对的高斯白噪声；

将所述m组正负成对的高斯白噪声与所述初始的大地电磁测深信号进行组合，得到2m个合成信号；

对于第i个合成信号，获取第i个合成信号的第j阶的模态分量；

将所述第i个合成信号减去所述第j阶的模态分量，得到更新后的第i个合成信号；

判断所述更新后的第i个合成信号的极值数目是否大于2，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示所述更新后的第i个合成信号的极值数目不大于2，则停止分解，得到所述第i个合成信号的不同阶的模态分量；

若所述第一判断结果表示所述更新后的第i个合成信号的极值数目大于2，则确定更新后的第i个合成信号的上包络线x_max(t)和下包络线x_min(t)；

利用公式计算所述更新后的第i个合成信号的第j+1阶对应的包络平均线；其中，t为时间；

将所述更新后的第i个合成信号减去所述第j+1阶对应的包络平均线，得到第j+1阶的中间线；

判断所述第j+1阶的中间线是否符合确定标准，得到第二判断结果；所述确定标准为所述第j+1阶的中间线的上包络线和下包络线的均值为0且所述中间线的极值点数目与过零点的数目的差值不大于1；

若所述第二判断结果表示所述第j+1阶的中间线不符合确定标准，则将所述更新后的第i个合成信号替换为所述第j+1阶的中间线，返回若所述第一判断结果表示所述更新后的第i个合成信号的极值数目大于2，则确定更新后的第i个合成信号的上包络线x_max(t)和下包络线x_min(t)的步骤；

若所述第二判断结果表示所述第j+1阶的中间线符合确定标准，则将所述第j+1阶的中间线确定为第j+1阶的模态分量；

确定每个合成信号的所有阶的模态分量；

将相同阶的所有模态分量加权平均，得到同一阶的模态分量序列。

3.根据权利要求1所述的一种大地电磁测深信号的重构方法，其特征在于，所述对多个所述模态分量序列进行希尔伯特变换，得到每个所述模态分量序列的瞬时频谱，具体包括：

利用公式得到希尔伯特变换后的第j阶的模态分量序列；IMF'_j(t)为希尔伯特变换后的第j阶的模态分量序列，IMF_j(τ)为第j阶的模态分量序列，π为常数，τ为时间常数，t为时间；

利用确定第j阶的模态分量序列的瞬时振幅；

利用公式确定第j阶的模态分量序列的瞬时频率；φ_j(t)为瞬时相位，

根据所述第j阶的模态分量序列的瞬时频率和所述第j阶的模态分量序列的瞬时振幅，确定第j阶的模态分量序列的瞬时频谱。

4.根据权利要求1所述的一种大地电磁测深信号的重构方法，其特征在于，所述对所有的保留的模态分量序列进行重构，得到重构后的大地电磁测深信号，具体包括：

利用公式确定重构后的大地电磁测深信号；y₁(t)为重构后的大地电磁测深信号，n为保留的模态分量序列的数目，IMF_i为第i个保留的模态分量序列，t为时间。