[发明专利]多频电流过零方波信号处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种多频电流过零方波信号处理方法及装置，涉及信号处理方法技术领域。所述方法包括如下步骤：对接收到的含噪的N个激励交变磁场信号进行DFT算法处理；找到DFT算法处理后频谱图中N条最大谱线所分别对应的N个频率，比较这N个频率与原始激励信号预设频率是否一致，如果相等则进行下一步，如果不相等则系细化特定频段区间，再进行DFT算法处理，直到这N个频率与原始磁场激励信号预设频率相等为止；根据最优化过零方波的基波幅值计算公式计算出N个频率所分别对应的N个幅度值；对计算出的N个幅度值分别进行幅值校正，最终获得逼近真实信号的幅值。所述方法易于实现且能量又较常用方波更集中于基频。

技术领域

本发明涉及信号处理方法技术领域，尤其涉及一种多频电流过零方波信号处理方法及装置。

背景技术

人工可控源电磁勘探测技术中通常首选方波作为激励信号源，这是由于方波通过控制开关管的导通和关断比较容易实现大功率输出，控制电路简单，发热量小，这些对于增大测距范围均属于有利的方面。而正弦波需要整形和滤波、控制电路相当复杂，较难实现大功率输出，这些对增大测距范围均属于不利的方面。从后期信号提取方面考虑，正弦波是最理想的选择，因为它只含有单一频率的基波，不存在其它谐波，因此能量集中。而方波除了基波，还会含有无穷多个奇次谐波，能量分散；谐波阶数越高信号幅值越小，从而无法满足观测精度在一个水平上的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种易于实现且能量又较常用方波更集中于基频的多频电流过零方波信号处理方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种多频电流过零方波信号处理方法，其特征在于包括如下步骤：

对接收到的含噪的N个激励交变磁场信号进行DFT算法处理；

找到DFT算法处理后频谱图中N条最大谱线所分别对应的N个频率，比较这N个频率与原始激励信号预设频率是否一致，如果相等则进行下一步，如果不相等则系细化特定频段区间，再进行DFT算法处理，直到这N个频率与原始磁场激励信号预设频率相等为止；

根据最优化过零方波的基波幅值计算公式计算出N个频率所分别对应的N个幅度值；

对计算出的N个幅度值分别进行幅值校正，最终获得逼近真实信号的幅值，其中，N为大于2的自然数。

进一步的技术方案在于，所述方法还包括如下步骤：

通过磁场传感器探测正钻井中其周围邻井套管的激励交变磁场信号。

进一步的技术方案在于，所述方法包括如下步骤：

对接收到的含噪的三个激励交变磁场信号进行DFT算法处理；

找到DFT算法处理后频谱图中三条最大谱线所分别对应的三个频率，比较这三个频率与原始激励信号预设频率是否一致，如果相等则进行下一步，如果不相等则系细化特定频段区间，再进行DFT算法处理，直到这三个频率与原始磁场激励信号预设频率相等为止；

根据最优化过零方波的基波幅值计算公式计算出三个频率所分别对应的三个幅度值；

对计算出的三个幅度值分别进行幅值校正，最终获得逼近真实信号的幅值。

进一步的技术方案在于，幅值为A的最优化过零方波f(t)的表达式为：

其中，T为信号的周期。

进一步的技术方案在于：对计算出的幅度值分别乘以校正系数0.8547进行幅值校正，最终获得逼近真实信号的幅值。

本发明还公开了一种多频电流过零方波信号处理装置，其特征在于包括：

DFT算法处理模块：用于对接收到的含噪的N个激励交变磁场信号进行DFT算法处理；