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瞬变电磁法中数据取样处理方法的研究嵇艳鞠;林君;程德福;于生宝【摘要】通过对瞬变电磁法中信号检测技术的研究,针对密集均匀分布的多点数据采集方式,提出对原始数据进行近似等对数间隔(1.2倍关系)抽道取样并采样数据窗内的数据进行几何平均的算法,可提高信号对噪声的抑制能力.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2003(027)002【总页数】4页(P142-145)【关键词】瞬变电磁法;数据取样方法;信号检测【作者】嵇艳鞠;林君;程德福;于生宝【作者单位】吉林大学,智能测控技术研究所,吉林,长春,130026;吉林大学,智能测控技术研究所,吉林,长春,130026;吉林大学,智能测控技术研究所,吉林,长春,130026;吉林大学,智能测控技术研究所,吉林,长春,130026【正文语种】中文【中图分类】P631.3瞬变电磁法(TEM)是目前地球物理探测领域里一种应用前景非常广阔的新的勘探方法，近年来已经成功地应用于金属矿、石油、煤气勘查等工程探测方面。
它的仪器系统更新较快。
如何将野外瞬变信号有效可靠地采样记录下来，一直是一个比较关键的技术。
由吉林大学研制的ATEM-Ⅱ瞬变电磁系统采用“密集均匀分布多点采样”的数字取样方式，提高了对瞬变电磁信号的检测能力，可获得信噪比较高的二次场信号，完整、准确地反映地电断面结构。
采用ATEM-Ⅱ系统在新疆土屋铜矿开展了试验工作，取得较好效果。
1 瞬变电磁信号的特点瞬变电磁测深是一种时间域电磁勘探方法，它利用某种发射装置向地下发送一次脉冲磁场，在一次场间歇期间接收由地下异常地质体产生的感应电磁场 (二次场)，根据二次场随时间衰减的特征，对异常地质体的电性、规模、位置等作出某种程度的判断。
通常为了资料解释方便，需要绘制典型测点数据的衰减曲线、测线数据的剖面曲线、测区的视电阻率断面图等，为此，提供响应的晚延时数据在对数—对数或对数—线性坐标的曲线非常必要［1］。
瞬变电磁场信号具有如下几个特点。
瞬变电磁信号去噪方法及效果研究杨素【摘要】采样后的瞬变电磁信号数据容易受到各种噪声的干扰,造成数据处理时分辨率较低,进而出现异常解释信息,影响后续工作进程,因此,必须选取合适的方法对其讲行去噪处理.本文集中对三点指数逼近非线性平滑去噪、基于小波阈值的信号去噪、基于小波变换模极大值的信号去噪、基于小波包的信号去噪等方法及效果进行比较,对瞬变电磁法的去噪工作具有一定的现实意义.【期刊名称】《科技风》【年(卷),期】2011(000)005【总页数】1页(P46)【关键词】瞬变电磁信号;去噪;小波变换;阀值;小波包【作者】杨素【作者单位】西北民族大学电气工程学院,甘肃兰州,730124【正文语种】中文瞬变电磁信号是在使用瞬变电磁法进行工作的过程中用到的电磁信号。
该方法是由发射机将强大的脉冲电流射向线圈内，产生一次场，它在传播过程中遇到地下导电地质体即可在内部产生感应漩涡，即产生二次场。
因此，由二次场产生的瞬变电磁信号被广泛用于地球物理勘测和资源勘探等方面，但来自于人文电场噪声、天电场干扰和地磁场微动噪声等会对瞬变电磁信号造成不同程度的影响，所以，选择合适的方法进行去噪，从而增强信号强度、减少解释误差和异常。
瞬变电磁信号的时间范围较宽，动态范围较大，其衰减过程呈现一定的规律：在早期，信号幅值高而且衰变速度很快，宜将采样时间间隔及门宽设定足够窄，保障衰减信号分辨的精确性；在晚期的信号很弱，衰变速度较慢，宜将采样时间间隔及门宽增大以适应弱信号慢衰变特性。
另外，顺便电磁信号的衰减还与地质对象本身性质以及观测点有关。
瞬变电磁信号常规去噪方法中以三点指数逼近非线性平滑去噪法应用较多，它以瞬变电磁信号单向衰减特性和导电地质体晚期衰减呈现指数规律为理论依据，在不受个别奇异点影响的情况下，能够对密集均匀采样的瞬变电磁信号数据去噪。
但去噪效果仍不尽人意，噪声仍然大量存在，尤其是在瞬变电磁信号衰败晚期，信号中噪声更加明显。
基于Hilbert变换的电压瞬变信号包络提取算法付巍;朱岩【摘要】针对电压瞬变信号计量测试数据量大,传统的电压瞬变信号包络提取算法计算时间长,不利于实际应用的缺点,提出了基于Hilbert变换与低通滤波器相结合的电压瞬变信号包络提取算法.对实际电压瞬变信号进行包络提取的结果表明,该算法在保证电压瞬变信号包络提取结果准确度的基础上,能够比传统电压瞬变信号包络提取算法缩短约60％的计算时间.%Aiming at the shortcoming that the measurement data of voltage transient signals is large and the calculation time of the traditional transient signal envelope extraction algorithm is very long and is not conducive to the practical application, a envelope extraction algorithm based on Hilbert transform and low-pass filter is proposed and used to the actual voltage transient signal. The result shows that the envelope extraction algorithm can ensure the result of the voltage transient signal envelope accuracy, shorten about 60% of the computing time than that of the traditional transient signal envelope extraction algorithm.【期刊名称】《计量学报》【年(卷),期】2013(034)001【总页数】4页(P49-52)【关键词】计量学;电压瞬变信号;Hilbert变换;低通滤波器;包络提取算法【作者】付巍;朱岩【作者单位】中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所,北京100095【正文语种】中文【中图分类】TB973机载用电设备的电源适应性测试是其众多测试项目中的一类重要测试项目。
中心回线瞬变电磁自适应正则化反演覃庆炎;罗威;周洪生【摘要】采用自适应正则化反演,直接对瞬变电磁感应电动势曲线进行反演拟合.相对于传统的求取视电阻率进行定性或半定量的解释方法,利用自适应正则化反演技术可更为准确的获得地电断面的电阻率分布.通过理论模型试算表明自适应正则化反演算法收敛快速、拟合效果好,一般只需迭代5次反演就趋于稳定,迭代10次后目标函数即可达到5×10-2.对某煤矿区的中心回线装置瞬变电磁资料进行反演,和已知资料吻合较好,验证了自适应正则化反演算法可以很好的应用于瞬变电磁资料解释中.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)013【总页数】4页(P7-10)【关键词】瞬变电磁;自适应正则化反演;中心回线;采空区【作者】覃庆炎;罗威;周洪生【作者单位】中国煤炭科工集团西安研究院有限公司,西安710077;四川蜀通岩土工程公司;四川铁路产业投资集团有限公司,成都610000【正文语种】中文【中图分类】P631.3瞬变电磁法因其分辨率高、信噪比高等优点［1—3］广泛应用于许多工程领域，在煤矿积水区和采空区探测中效果也比较明显［4，5］。
瞬变电磁法野外观测到的是感应电动势，目前几乎所有的数据处理方式都是将感应电动势转换成早期、晚期或全期视电阻率［6—11］，再在视电阻率基础上进行反演或变换;比如常用的“烟圈”近似反演［12］以及一些最优化反演方法，采用这种方式要求计算的得到视电阻率要准确。
但瞬变电磁视电阻率定义复杂且计算方法存在很大差异，因此可以寻求一种不以视电阻率为主的解释方法。
翁爱华［13］曾采用著名的 OCCAM［14］反演法直接对感应电动势进行反演，OCCAM反演法采用线性搜索来自适应优求取每一反演迭代步中的最佳正则化因子，使得在每一迭代步中数据目标函数极小(充分拟合)，且在此条件下的模型粗糙度函数极小(模型极光滑)。
这一措施使得OCCAM具有极高的稳定性和模型分辨率，但由于每次迭代要额外多次求解反演方程和正演计算，导致运算量过大、耗时较长。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910151942.2(22)申请日 2019.02.28(71)申请人 浙江中控研究院有限公司地址 310053 浙江省杭州市滨江区六和路309号中控科技园（高新区）(72)发明人 刘博 金伟江 俞志群 张莹 徐星 傅盼盼 (74)专利代理机构 上海汉声知识产权代理有限公司 31236代理人 胡晶(51)Int.Cl.G01R 29/00(2006.01)G01R 19/00(2006.01)G01R 23/02(2006.01)G01R 25/00(2006.01)(54)发明名称一种低频正弦波快速响应全参数估计方法及装置(57)摘要本发明公开了一种低频正弦波快速响应全参数估计方法及装置，该方法包括步骤：以采样频率f 0对原始波形进行采样；以任意时刻起的4个连续采样点作为输入，计算并输出所述原始波形的直流分量、幅值、频率和相位；每获得一个新的采样点，则将所述新的采样点以先入先出的方式进行滚动更新，并以更新后的4个连续采样点作为输入计算并输出新一轮的所述原始波形的直流分量、幅值、频率和相位。
本发明利用任意时刻起的连续4个采样点作为输入进行全参数估计，需要设定的参数少，应用要求低。
权利要求书3页 说明书8页 附图3页CN 109782074 A 2019.05.21C N 109782074A1.一种低频正弦波快速响应全参数估计方法，其特征在于，包括如下步骤：以采样频率f 0对原始波形进行采样；以任意时刻起的4个连续采样点作为输入，计算并输出所述原始波形的直流分量、幅值、频率和相位；每获得一个新的采样点，则将所述新的采样点以先入先出的方式进行滚动更新，并以更新后的4个连续采样点作为输入计算并输出新一轮的直流分量、幅值、频率和相位。
2.根据权利要求1所述的低频正弦波快速响应全参数估计方法，其特征在于，所述计算原始波形的直流分量、幅值、频率和相位的方法包括如下步骤：计算所述原始波形的直流分量：记输入的4个连续采样点为y 1,y 2,y 3,y 4，可得如下方程解方程可得原始波形的直流分量DC；DC＝(-y2^2+y1*y3+y3^2-y2*y4)/(y1-3*y2+3*y3-y4)其中，DC为原始波形的直流分量，A为原始波形的幅值，ph为相位，w为角频率，t 0＝1/f 0，t 0为采样点时间间隔；计算所述原始波形的幅值：对所述原始波形进行平移，形成第一波形，根据采样点y 1,y 2,y 3,y 4中的任意3个采样点y i ,y j ,y k ，可得如下方程解方程可得原始波形的幅值A；计算所述原始波形的相位ph和频率f：对所述第一波形进行缩放，形成第二波形，根据采样点y 1,y 2,y 3,y 4中的任意2个采样点y l ,y m ，可得如下方程解方程可得相位ph为ph1或ph2，其中，ph1+ph2＝π，角频率w为w 1或w 2；将相位ph1、ph2分别与频率w 1、w 2组成4种组合，将所述直流分量DC、幅值A和所述4种组合的中相位ph与角频率w代入方程(1)，计算获得4组推导采样点y 11,y 21,y 31,y 41、y 12,y 22,y 32,y 42、y 13,y 23,y 33,y 43、y 14,y 24,y 34,y 44，选择与采样点y 1,y 2,y 3,y 4误差最小的一组推导采样点作为最优组；将所述最优组对应的相位作为原始波形的相位ph，将所述最优组对应的角频率换算成频率作为原始波形的频率f。
一种高精度瞬变电磁响应正演的数值滤波算法
徐振平;胡文宝
【期刊名称】《石油物探》
【年(卷),期】2011(050)003
【摘要】在瞬变电磁测深正演中,时间域电磁场响应通常由频率域响应的逆Laplace变换得到,但常规的逆Laplace 变换算法不能保证在大的计算时间范围内满足精度要求,有时甚至不能收敛.为此,对Laplace逆变换的求积公式进行了变换,得到与正弦有关的积分公式,然后对核函数进行离散,利用复数的围道积分方法推导得到快速正弦变换的算法及滤波系数,实现了逆Laplace变换的快速计算.通过具有解析解的算例,总结了多种逆Laplace 变换算法的特点及适应性.将上述算法应用于瞬变电磁时间域响应的正演计算,得到了大时间范围的收敛解,解决了常规算法在大时间值时正演计算精度和收敛性差的问题.
【总页数】6页(P213-218)
【作者】徐振平;胡文宝
【作者单位】中国地质大学地球物理与空间信息学院,湖北武汉430074;油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学),湖北荆州434023;油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学),湖北荆州434023
【正文语种】中文
【中图分类】P631.322
【相关文献】
1.海底油藏模型的瞬变电磁响应正演模拟研究 [J], 郑仁淑
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3.声波方程频率域高精度正演的17点格式及数值实现 [J], 曹书红;陈景波
4.一种层状大地瞬变电磁响应正演计算的改进方法 [J], 罗润林;张小路
5.起伏地形下地面瞬变电磁法三维正演数值模拟研究 [J], 马炳镇
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瞬变电磁探测数据自适应成像方法原理及其应用葛帅帅;薛凯宏;贺行行;吴晓刚;张蒙;曹栩【摘要】给出了一种瞬变电磁法探测数据自适应成像的方法,利用该方法容易实现后期成像的程序化,降低数据分析的难度,有利于数据的积累和方法的推广.对瞬变电磁反演所得的视电阻率和最大探测深度进行统计学分析,利用直方图和K-S检验证明了瞬变电磁法探测数据分布的正态性,根据正态分布的上分位点特性剔除偏离较大的异常值点,在数据分析的同时进行资料的积累和对比,对仪器稳定性以及数据质量的判断起到一定的参考作用.【期刊名称】《中州煤炭》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】5页(P101-104,107)【关键词】瞬变电磁法;视电阻率;最大探测深度;K-S检验;自适应成像【作者】葛帅帅;薛凯宏;贺行行;吴晓刚;张蒙;曹栩【作者单位】运城职业技术学院教学矿井,山西运城044000;运城职业技术学院教学矿井,山西运城044000;运城职业技术学院教学矿井,山西运城044000;运城职业技术学院教学矿井,山西运城044000;运城职业技术学院教学矿井,山西运城044000;运城职业技术学院教学矿井,山西运城044000【正文语种】中文【中图分类】P631.325我国的瞬变电磁法研究起始于20世纪70年代初，近年来，矿井瞬变电磁法凭借体积效应小、方向性强、分辨率高、对低阻区敏感等一些优点，已成为煤矿水害探测的最佳选择方法[1-4]。
但由于瞬变电磁理论较为晦涩，在煤矿现场实际应用中，技术人员大多只能按照操作说明处理和解释探测数据，在数据处理的过程中极易引入人为误差；在资料解释过程中，对异常数据的甄别能力有限，处理和解释没有固定的标准，同一组数据不同人甚至同一个人不同时间处理出的结果都有可能不同。
针对这一现状，设计了瞬变电磁探测数据自适应成像方法，实现了数据处理的程序化，对该方法的应用和推广起到一定的促进作用。
瞬变电磁法又称为时间域电磁法，它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法[5-8]。
