【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及地震信號處理與地震儲層識別領域，尤其涉及一種基于瞬態匹配擠壓變換(tmst)的儲層邊界刻畫方法。
技術介紹
1、時頻分析(tfa)在處理地震信號等非平穩信號中起著至關重要的作用。傳統的時頻變換如短時傅里葉變換(stft)、連續小波變換、s變換(st)和w變換等，受海森堡不確定性原理的限制，在頻率和時間分辨率之間需要權衡，其時頻表示(tfr)結果對于分析地震信號并不理想。為克服傳統tfa方法的缺點，許多時頻后處理方法被開發出來。其中，重分配方法(rm)通過將stft域中的時頻系數重分配到信號能量分布的質心，提供了更集中的tfr結果，但rm失去了tfa方法的信號重建能力。同步擠壓變換(sst)僅沿頻率方向重分配時頻系數，在銳化原始頻譜的同時保留了重建屬性。同步提取變換(set)則通過提取瞬時頻率(if)估計器固定點處的時頻系數，得到稀疏的tfr結果。然而，sst和set的銳化程度取決于if估計器的準確性，對于強頻率變化信號，其基本if估計器難以準確估計信號的if。
2、針對脈沖類信號，許多學者通過在時域重分配時頻系數來提高tfr結果的時間分辨率，主要分為基于時間重分配的sst(tsst)方法和基于瞬態提取變換(tet)方法兩類。tsst類方法能夠重建原始信號，但其銳化效果不好；tet類方法銳化性能強，但由于丟失大量時頻系數，信號重建效果差。因此，需要開發一種兼具強銳化性能和重建性能的新時頻變換方法。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提出一種新的時頻變換方
2、為了達到上述專利技術目的，本專利技術采用的技術方案為：
3、步驟1：輸入待分析地震信號x(t)；
4、步驟2：通過給定信號，計算其stft的偏導數來定義gd估計器再計算群延遲帶中心；
5、步驟3：確定群延遲帶(gdb)左右邊界和并在gdb內所有gd估計器與gd帶中心處的gd器匹配，得到匹配gd(mgd)估計器
6、步驟4：將時頻系數擠壓得到瞬態匹配擠壓變換(tmst)值tmx(t,ω)；
7、步驟5：根據tmst對地震信號x(t)進行時頻變換，得到時頻結果；
8、步驟6：從tmst得到的不同地震道時頻譜中抽取恒頻率對應的時間序列，然后通過對其進行合成得到剖面圖來表征儲層特征，定位反射界面位置。
9、優選地，步驟2中計算其stft的偏導數來定義gd估計器，有：
10、
11、其中，表示在stft時頻域的群延遲估計器，表示取實部，j是虛數單位，表示對變量ω求偏導，sx(t,ω)表示信號x(t)下的stft，t為時間變量，ω是頻率變量。
12、再計算群延遲帶中心：
13、
14、其中，tc表示群延遲帶中心，s.t.表示受限于。
15、優選地，步驟3的群延遲帶(gdb)左右邊界和
16、
17、其中，表示群延遲帶左邊界，表示對時間變量求偏導，表示gd估計器中，時間取tc。
18、在gdb內所有gd估計器與gd帶中心處的gd器匹配，得到匹配gd(mgd)估計器：
19、
20、其中，表示匹配gd(mgd)估計器。
21、優選地，步驟4得到瞬態匹配擠壓變換(tmst)值：
22、
23、其中，tmx(t,ω)表示瞬態匹配擠壓變換，表示對變量u進行無窮積分，δ(·)表示單位脈沖函數。
24、優選地，步驟4提到的瞬態匹配擠壓變換(tmst)可以無損重構，不存在信息丟失，可以重構信號x(t)，其重構公式為：
25、
26、其中，表示窗函數的傅里葉變換在0處的取值。
27、本專利技術提供的一種基于瞬態匹配擠壓變換(tmst)的儲層邊界刻畫方法，具有以下有益效果：
28、本專利技術的瞬態匹配擠壓變換(tmst)將分散的時頻系數擠壓到gd中心軌跡上，能夠獲得比tsst和tet更集中的tfr結果，有效提高地震信號時頻分析的分辨率；在實現銳化的同時，還能準確重建原始信號，克服了tet因丟失大量時頻系數而導致重構效果差的問題；應用實際地震數據時，能夠有效揭示地震反射界面特征，準確定位反射界面位置，為地震解釋提供更有力的工具。
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1.一種基于瞬態匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于瞬態匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，所述步驟2中計算其STFT的偏導數來定義GD估計器，有：
3.根據權利要求2所述的一種基于瞬態匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，所述群延遲帶中心可表示為：
4.根據權利要求1所述的一種基于瞬態匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，所述步驟3確定群延遲帶左右邊界tcl和tcr：
5.根據權利要求4所述的一種基于瞬態匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，將群延遲帶內所有GD估計器與GD帶中心處的GD器匹配，得到匹配GD估計器：
6.根據權利要求1所述的一種基于瞬態匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，所述步驟4中得到瞬態匹配擠壓變換為：
7.根據權利要求1所述的一種基于瞬態匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，所述步驟4中得到瞬態匹配擠壓變換是無損逆變換，不存在信息丟失，可以重構信號x(t)，其逆變換表達式為：
【技術特征摘要】
1.一種基于瞬態匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于瞬態匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，所述步驟2中計算其stft的偏導數來定義gd估計器，有：
3.根據權利要求2所述的一種基于瞬態匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，所述群延遲帶中心可表示為：
4.根據權利要求1所述的一種基于瞬態匹配擠壓變換的儲層邊界刻畫方法，其特征在于，所述步驟3確定群延遲帶左右邊界tcl和tcr：
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳輝，陳鵬，胡英，陳旭平，宋元偉，郭思，樂千榿，
申請(專利權)人：成都理工大學，
類型：發明
國別省市：
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