方波噪声对大地电磁远参考效果影响研究

摘要

大地电磁测深法是一种利用天然电磁场传播特性通过在地表观测相互正交的电磁场分量来获取地下深部地电构造信息的频率域电磁测深法。由于天然电磁场信号弱、极化方向随机，大地电磁信号容易受到自然的或人文噪声污染，从而导致不可靠的大地电磁阻抗估计。大地电磁远参考方法通过引入远参考道，减少了自功率谱偏倚，大幅削弱噪声影响获得更可靠的大地电磁阻抗估计。该方法自1979年Gamble提出，伴随着GPS卫星同步技术的发展迅速得到了广泛实际应用。
　　本文设计了7种不同的仿真方波噪声，从方波的宽度、间距和幅值进行3组对比，利用Egbert等人编写的开源代码及均匀半空间时间序列，分析计算了不同种类方波噪声和不同噪声加载模式对测深曲线的影响及远参考方法对仿真方波噪声的去噪效果。仿真结果表明远参考方法是一种有效的消除方波噪声影响的方法。远参考方法的去噪效果受噪声幅值、宽度、原始数据信噪比及噪声与远参考站相干度影响。文章最后结合了铜陵庐枞地区实测音频大地电磁数据资料，对上述仿真结果进行了验证，论文成果对实际远参考资料处理具有深刻的指导意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 大地电磁测深远参考方法研究现状

1．3 主要研究内容和结构安排

2 大地电磁测深远参考方法的基本原理

2．1 大地电磁测深法阻抗张量矩阵的计算方法

2．2 噪声对阻抗估计的影响

2．2．1 电场中的噪声对阻抗的影响

2．2．2 磁场中的噪声对阻抗的影响

2．2．3 电场、磁场中含不相关噪声对阻抗的影响

2．2．4 电场、磁场中含相关噪声对阻抗的影响

2．3 远参考方法中阻抗张量矩阵的计算

3 远参考方法对仿真方波噪声的去噪效果

3．1 不同信噪比数据的去噪效果分析

3．2 无噪远参考信号对不同类型仿真方波噪声的去噪效果

3．2．1 不同幅值方波的去噪效果对比

3．2．2 不同宽度方波的去噪效果对比

3．2．3 不同间距方波的去噪效果对比

3．3 无噪远参考信号对不同加载方式的方波噪声去噪效果

3．3．1 Ex道含噪声时去噪效果分析

3．3．2 Ex和Hy道含噪声时去噪效果分析

3．3．3 Hx和Hy道含噪声时去噪效果分析

3．3．4 Ex、Hx、Hy道均含噪声时去噪效果分析

3．4 含噪远参考信号对不同类型仿真方波噪声的去噪效果

3．4．1 不同幅值方波的去噪效果对比

3．4．2 不同宽度方波的去噪效果对比

3．4．3 不同间距方波的去噪效果对比

3．5 本章小结

4 远参考方法对AMT实测数据的应用效果

4．1 远参站的数据分析

4．1．1 电磁场信号特征

4．1．2 视电阻率相位曲线特征

4．2 实测AMT数据远参考处理效果分析

4．2．1 远参考处理对近源干扰的压制

4．2．2 远参考处理对AMT死频带数据的改善

4．2．3 远参考处理对中频段异常曲线的改善

4．2．4 远参考处理对AMT曲线中飞点的去除效果分析

4．3 本章小结

5 结论与建议

5．1 本文主要研究成果

5．2 进一步的研究方向和建议

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果

致谢