小波分析在地震波處理中的初步應(yīng)用

:手地:手地#圖2就以附圖1的第19道地震道的頻譜圖來(lái)簡(jiǎn)單地說(shuō)明各種地震波的頻率成分在頻域中的分布情況。實(shí)例分析中，將取文后附圖的地震干擾剖而一中的第9道地震道和第19道地震道數(shù)據(jù)來(lái)作分析。這個(gè)干擾剖面采樣道數(shù)為24道，單道采樣數(shù)為2048,采樣間隔0.25mso為了能使各層數(shù)據(jù)具有承接性，并能比較直觀地看清分析結(jié)果，決定將各層重構(gòu)的信號(hào)連續(xù)的放在一起，而各層重構(gòu)信號(hào)的頻譜圖與各層重構(gòu)的信號(hào)就獨(dú)立分開(kāi)的放在一起。實(shí)例分析中，決定折中地使用db6小波來(lái)做多分辨率分析。這是因?yàn)榈卣鹦盘?hào)的主要頻率都集中在頻率比較低的地方，在時(shí)間域上表現(xiàn)出的就是信號(hào)變化比較平緩，使用支撐長(zhǎng)度比較長(zhǎng)的db6,即能兼顧頻率較低且變化比較緩的而波，又能兼顧頻率稍高且折射波和反射波。這樣分解并重構(gòu)后就能得到比較平滑的地震信號(hào)，而一些關(guān)鍵的細(xì)節(jié)信息也不會(huì)輕易丟失。從第9道地震數(shù)據(jù)各層重構(gòu)信號(hào)的時(shí)間域上來(lái)看，第5層低頻部分（a5）的重構(gòu)信號(hào)比較完整的從原始信號(hào)中分離出了面波信號(hào)，但從第5層低頻部分05）的重構(gòu)信號(hào)的頻域上看，仍然存在著部分折射波和反射波的頻率成分，但這些都在很大程度被削弱了，所以在第5層低頻部分（a5）的重構(gòu)信號(hào)的時(shí)域上并沒(méi)有很明顯的表征出來(lái)。雖然從第6層低頻部分行6）的重構(gòu)信號(hào)的頻域上看，折射波和反射波的頻率成分被完全削去了，但同時(shí)也將而波的只要頻率給削弱了，那么在時(shí)域上看也就丟失了一些細(xì)節(jié)信號(hào)，而從第6層低頻部分（a6）的重構(gòu)信號(hào)的時(shí)域上來(lái)看確有這樣的現(xiàn)象。從第5層高頻部分（d5）的重構(gòu)信號(hào)的頻域上看，面波的主要頻率成分都被削去了，但也削弱了折射波和反射波的頻率成分，保留下來(lái)的卻是一些中高頻干擾性的信號(hào)，未能真正取得折射波和反射波的主要頻率成分，而又由于折射波和反射波的頻率比較接近，所以也未能將折射波和反射波分離開(kāi)來(lái)，這也與多分辨率分析對(duì)頻域的高頻信號(hào)的分辨率有關(guān)。所以，建議是否能使用對(duì)頻域分辨率更高的小波包分析來(lái)嘗試看看。第19道的分析岀的結(jié)果和第9道的分析結(jié)果很相似，同樣也有折射波和反射波不易分離的問(wèn)題。最后，再以另一個(gè)干擾剖面的數(shù)據(jù)來(lái)做分析，用的是干擾剖而二（即附圖2）。這個(gè)干擾剖面采樣道數(shù)為12道，道間距2m,采樣長(zhǎng)度1024,采樣間隔0.20mso這次，還以db6來(lái)做分解小波，將原始信號(hào)分解5層。下面就是第3道地震記錄的分解圖，僅取了4?5層的重構(gòu)信號(hào)做分析。與實(shí)例一的分析結(jié)果還是很相似，同樣還存在著折射波和反射波不易分離的問(wèn)題。3結(jié)束語(yǔ)通過(guò)這個(gè)實(shí)例的分析，可以很明顯地看到小波分析理論確實(shí)有著傳統(tǒng)傅立葉分析所沒(méi)有的優(yōu)越性。小波分析能對(duì)信號(hào)進(jìn)行局部化分析；并在低頻部分具有較高的頻率分辨率和較低的時(shí)間分辨率，而在高頻部分有著較高的時(shí)間分辨率和較低的頻率分辨率。這些特性很適合于以低頻信號(hào)為主的地震信號(hào)的處理。但由于小波分析理論還未完全成熟，而小波分析理論在地球物理數(shù)據(jù)信號(hào)分析上的應(yīng)用，也不是很久，所以它仍然存在著一定的缺陷，像實(shí)例分析中，對(duì)頻率比較接近的折射波和反射波分辨率不足。所以，現(xiàn)階段還需使用其他的信號(hào)分析方法與之配合使用。參考文獻(xiàn)：胡昌華，張軍波，等.基于matlab的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)一小波分析[m].西安:西安電子科學(xué)大學(xué)出版社,1999.徐佩霞，孫功憲.小波分析與應(yīng)用實(shí)例[