基于IABC-ICA的随掘地震去噪方法

摘要：

随掘地震是利用掘进机切割岩石产生的振动作为震源来进行探测,具有安全、简便、高效等优点,但随掘地震探测所采集的地震记录中波组成分复杂,有效信号能量弱,且被掘进机工作时产生的强噪声干扰,信噪比极低,去噪难度大,需要对随掘地震记录去噪方法进行研究.通过改进人工蜂群(IABC)算法搜索策略,提高了人工蜂群算法的收敛速度和收敛精度,将改进人工蜂群算法作为独立分量分析(ICA)方法的优化算法,提高独立分量分析方法的信噪分离效果.建立随掘地震超前探测地质-地球物理模型,给定加噪的变频变幅连续信号作为随掘地震震源子波,采用有限差分法进行数值模拟,得到随掘地震的地震记录,并在仿真地震记录中加入随机噪声;采用基于改进人工蜂群的独立分量分析方法(IABC-ICA)进行噪声与有效信号的分离,在此基础上利用互相关和脉冲反褶积方法进行压缩子波处理,得到与采用雷克子波震源模拟地震记录一致的波场特征,验证了该方法的去噪效果.结合现场试验的实测数据,进行IABC-ICA去噪、互相关、反褶积等处理,从信噪比较低的实际地震记录中提取了有效波信号.研究表明:基于改进人工蜂群的独立分量分析方法能够较好地分离随掘地震记录中的有效信号和干扰噪声信号,改善随掘地震有效信号的提取质量.

关键词：随掘地震、去噪、独立分量分析、改进人工蜂群算法、有效信号提取

所属期刊栏目：47

分类号：P631.4

资助基金：国家重点研发计划2018YFC0807804

在线出版日期：2022-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：413-422