Расширенный поиск
Особенности корреляционной обработки шумоподобных сигналов в электроразведочной аппаратуре
Научная станция Российской академии наук, г. Бишкек, Кыргызская Республика
Журнал: Геофизические исследования
Том: 23
Номер: 2
Год: 2022
Страницы: 39-54
УДК: 550.380.83 / 004.42 / 004.021
DOI: 10.21455/gr2022.2-3
Показать библиографическую ссылку
Бобровский В.В. Особенности корреляционной обработки шумоподобных сигналов в электроразведочной аппаратуре // Геофизические исследования. 2022. Т. 23. № 2. С. 39-54. DOI: 10.21455/gr2022.2-3
@article{БобровскийОсобенности2022,
author = "Бобровский, В. В.",
title = "Особенности корреляционной обработки шумоподобных сигналов в электроразведочной аппаратуре",
journal = "Геофизические исследования",
year = 2022,
volume = "23",
number = "2",
pages = "39-54",
doi = "10.21455/gr2022.2-3",
language = "Russian"
}
Скопировать ссылку в формате ГОСТ
Скопировать ссылку BibTex
Файлы:
Ключевые слова: электроразведка, шумоподобные сигналы, корреляционная обработка сигналов, структурные помехи
Аннотация: Представлен алгоритм устранения структурных помех, возникающих на кривых становления поля, в процессе корреляционной обработки зарегистрированных шумоподобных сигналов. Алгоритм основан на выявлении и выделении на фоне плавно (медленно) изменяющихся сигналов становления поля импульсных сигналов структурных помех, энергия которых превышает вычисляемый по кривой становления поля оптимальный порог обнаружения. Такой метод обеспечил надёжное, с высокой вероятностью правильного распознавания и малой вероятностью ложной тревоги, детектирование и дальнейшее устранение на получаемой кривой становления поля структурных помех. Предложен критерий автоматического вычисления оптимального порога обнаружения структурных помех, основанный на максимальном приближении к нормальному закону распределения оставшихся на кривой становления поля помех и шумов после удаления с неё структурных помех. Выбор и установление оптимального порога обнаружения производится в процессе последовательного перебора его значений (от максимального до минимального) с задаваемым шагом, определяющим точность выявления порога. Процедура нахождения порога обнаружения сводится к поиску максимального значения рассчитываемого на каждом шаге коэффициента корреляции Пирсона между функциями распределения плотности вероятности и вычисленного нормального закона распределения амплитуд шумов и помех, оставшихся на кривой зондирования после удаления структурных помех. Это позволило максимально автоматизировать процесс обработки данных и повысить её скорость, что очень важно при выполнении работ в полевых условиях. Отработка алгоритма проводилась на сигналах становления поля, полученных на экспериментальной точке “Чункурчак”, во время полевых работ с электроразведочным измерительным комплексом с шумоподобными сигналами. Применение алгоритма дало возможнось значительно (примерно в 450 раз) улучшить соотношение сигнал/помеха на кривой становления поля в области больших времен.
Список литературы: Алексанова Е.Д., Бобачев А.А., Большаков Д.К., Горбунов А.А., Иванова С.В., Куликов В.А., Модин И.Н., Пушкарев П.Ю., Хмелевской В.К., Шустов Н.Л., Яковлев А.Г. Электроразведка: пособие по электроразведочной практике для студентов геофизических специальностей / Под ред. В.К. Хмелевского, И.Н. Модина, А.Г. Яковлева. М.: ГЕРС, 2005. С.240, 251–253.
Бобровский В.В., Ильичев П.В. Математическое моделирование предполагаемых источников (причин) “структурных помех” в геоэлектроразведчной аппаратуре с шумоподобными зондирующими сигналами // Проблемы геодинамики и геоэкологии внутриконтинентальных орогенов: Материалы докл. VII Междунар. симпозиума, г. Бишкек, 19–24 июня 2017 г. Бишкек: НС РАН, 2018. C.360–370.
Бобровский В.В., Ильичёв П.В. Программа обработки данных регистрации и моделирования электроразведочного комплекса с шумоподобными сигналами // Вестник КРСУ. 2019. T. 19, No 12. С.77–83.
Бобровский В.В., Ильичев П.В., Лашин О.А. Широкополосный измерительный комплекс с шумоподобными сигналами для электромагнитного мониторинга современных геодинамических процессов в сейсмоактивных зонах // Сейсмические приборы. 2021. Т. 57, No 1, C.29–48. doi: 10.21455/si2021.1-3
Великин А.Б. Способ электроразведки и устройство для его осуществления: Патент РФ на изобретение No 2354999 от 10.05.2009.
Великин А.Б., Великин А.A. Новый корреляционный метод импульсной электроразведки с шумоподобными сигналами СТЕМ для электромагнитного зондирования недр при поисках углеводородного сырья // Вопросы естествознания. 2016. No 1. C.103–115.
Гройсман Ф.Е., Трапезников Ю.А. Аппаратурные разработки для геофизических исследований электромагнитными методами. М.: ИФЗ АН СССР, 1986. С.86–98.
Гутников В.С. Фильтрация измерительных сигналов. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1990. 193 с.
Ильичев П.В., Аладьев А.В., Богомолов Л.М., Бобровский В.В., Закупин А.С., Сычев В.Н. Параметры акусто-эмиссионных сигналов, инициированных электровоздействием на нагруженные образцы // Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов: Сборник материалов Второго международного симпозиума, г. Бишкек, 29 октября – 3 ноября 2002 г. Бишкек: ОИВТАН, 2003. С.286–303.
Ильичёв П.В., Брагин В.Д., Щелочков Г.Г., Бобровский В.В., Мясников Д.С., Закупина Г.С. Система активного электромагнитного мониторинга сейсмоактивных зон земной коры: Патент РФ на изобретение No 2408037, кл. G01V3/08. 2010.
Ильичев П.В. Технологические аспекты применения шумоподобных сигналов в системах активной геоэлектроразведки, математическое моделирование // Современные проблемы геодинамики и геоэкологии внутриконтинентальных орогенов: Материалы 5-го Международного симпозиума, г. Бишкек, 19–24 июня 2011 г. Бишкек: НС РАН, 2012. T. 2. С.165–178.
Ильичев П.В., Бобровский В.В. Применение шумоподобных сигналов в системах активной геоэлектроразведки (результаты математического моделирования и полевого эксперимента) // Сейсмические приборы. 2014. Т. 50, No 2. C.5–19.
Ильичев П.В., Бобровский В.В. Вариации уровня нелинейных искажений электрических сигналов в земной коре как контролируемый параметр геофизического мониторинга // Вестник КРСУ. 2018. T. 18, No 12. C.108–112.
Маркочев В.М. Аппроксимация экспериментальных зависимостей, описывающих резкое изменение состояния объекта исследований // Математическое моделирование. 2018. Т. 30, No 4. С.73–83.
Светов Б.С., Алексеев Д.А., Агеев В.В., Каринский С.Д., Яковлев А.Г. Применение шумоподобных сигналов в зондированиях становлением поля // Геофизика. 2012. No 1. С.52–60.
Трапезников Ю.А., Брагин В.Д., Ильичев П.В., Орленко Н.Н., Иванов Е.И., Матикс А.И., Коновалов С.М. Геофизическая система сбора и обработки информации: Патент РФ на изобретение No 2091820, кл. G01V3/08. 1/22. 1997.
Шумилов Б.М. Мультивейвлеты эрмитовых сплайнов третьей степени, ортогональные кубическим многочленам // Математическое моделирование. 2013. Т. 25, No 4. C.17–28.
Bénéteau C., Centner R. A survey of optimal polynomial approximants, applications to digital filter design, and related open problems // Complex Analysis and its Synergies. 2021. N 7. P.1–26.
Dikusar N.D. Higher-order polynomial approximation // Mathematical Models and Computer Simulations. 2016. V. 8. P.183–200. DOI: 10.1134/S2070048216020058
Duncan P.M., Bailey R.C., Edwards R.N., Garland G.D., Ywang A. The development and applications of a wide band electromagnetic sounding system using pseudo-noise source // Geophysics. 1980. V. 45, N 8. P.1276–1296.
Rababah A. High order approximation of degree nine and order eighteen // Journal of Inequalities and Applications. 2019. V. 2019. P.1–10. DOI: 10.1186/s13660-019-2103-x
Бобровский В.В., Ильичев П.В. Математическое моделирование предполагаемых источников (причин) “структурных помех” в геоэлектроразведчной аппаратуре с шумоподобными зондирующими сигналами // Проблемы геодинамики и геоэкологии внутриконтинентальных орогенов: Материалы докл. VII Междунар. симпозиума, г. Бишкек, 19–24 июня 2017 г. Бишкек: НС РАН, 2018. C.360–370.
Бобровский В.В., Ильичёв П.В. Программа обработки данных регистрации и моделирования электроразведочного комплекса с шумоподобными сигналами // Вестник КРСУ. 2019. T. 19, No 12. С.77–83.
Бобровский В.В., Ильичев П.В., Лашин О.А. Широкополосный измерительный комплекс с шумоподобными сигналами для электромагнитного мониторинга современных геодинамических процессов в сейсмоактивных зонах // Сейсмические приборы. 2021. Т. 57, No 1, C.29–48. doi: 10.21455/si2021.1-3
Великин А.Б. Способ электроразведки и устройство для его осуществления: Патент РФ на изобретение No 2354999 от 10.05.2009.
Великин А.Б., Великин А.A. Новый корреляционный метод импульсной электроразведки с шумоподобными сигналами СТЕМ для электромагнитного зондирования недр при поисках углеводородного сырья // Вопросы естествознания. 2016. No 1. C.103–115.
Гройсман Ф.Е., Трапезников Ю.А. Аппаратурные разработки для геофизических исследований электромагнитными методами. М.: ИФЗ АН СССР, 1986. С.86–98.
Гутников В.С. Фильтрация измерительных сигналов. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1990. 193 с.
Ильичев П.В., Аладьев А.В., Богомолов Л.М., Бобровский В.В., Закупин А.С., Сычев В.Н. Параметры акусто-эмиссионных сигналов, инициированных электровоздействием на нагруженные образцы // Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов: Сборник материалов Второго международного симпозиума, г. Бишкек, 29 октября – 3 ноября 2002 г. Бишкек: ОИВТАН, 2003. С.286–303.
Ильичёв П.В., Брагин В.Д., Щелочков Г.Г., Бобровский В.В., Мясников Д.С., Закупина Г.С. Система активного электромагнитного мониторинга сейсмоактивных зон земной коры: Патент РФ на изобретение No 2408037, кл. G01V3/08. 2010.
Ильичев П.В. Технологические аспекты применения шумоподобных сигналов в системах активной геоэлектроразведки, математическое моделирование // Современные проблемы геодинамики и геоэкологии внутриконтинентальных орогенов: Материалы 5-го Международного симпозиума, г. Бишкек, 19–24 июня 2011 г. Бишкек: НС РАН, 2012. T. 2. С.165–178.
Ильичев П.В., Бобровский В.В. Применение шумоподобных сигналов в системах активной геоэлектроразведки (результаты математического моделирования и полевого эксперимента) // Сейсмические приборы. 2014. Т. 50, No 2. C.5–19.
Ильичев П.В., Бобровский В.В. Вариации уровня нелинейных искажений электрических сигналов в земной коре как контролируемый параметр геофизического мониторинга // Вестник КРСУ. 2018. T. 18, No 12. C.108–112.
Маркочев В.М. Аппроксимация экспериментальных зависимостей, описывающих резкое изменение состояния объекта исследований // Математическое моделирование. 2018. Т. 30, No 4. С.73–83.
Светов Б.С., Алексеев Д.А., Агеев В.В., Каринский С.Д., Яковлев А.Г. Применение шумоподобных сигналов в зондированиях становлением поля // Геофизика. 2012. No 1. С.52–60.
Трапезников Ю.А., Брагин В.Д., Ильичев П.В., Орленко Н.Н., Иванов Е.И., Матикс А.И., Коновалов С.М. Геофизическая система сбора и обработки информации: Патент РФ на изобретение No 2091820, кл. G01V3/08. 1/22. 1997.
Шумилов Б.М. Мультивейвлеты эрмитовых сплайнов третьей степени, ортогональные кубическим многочленам // Математическое моделирование. 2013. Т. 25, No 4. C.17–28.
Bénéteau C., Centner R. A survey of optimal polynomial approximants, applications to digital filter design, and related open problems // Complex Analysis and its Synergies. 2021. N 7. P.1–26.
Dikusar N.D. Higher-order polynomial approximation // Mathematical Models and Computer Simulations. 2016. V. 8. P.183–200. DOI: 10.1134/S2070048216020058
Duncan P.M., Bailey R.C., Edwards R.N., Garland G.D., Ywang A. The development and applications of a wide band electromagnetic sounding system using pseudo-noise source // Geophysics. 1980. V. 45, N 8. P.1276–1296.
Rababah A. High order approximation of degree nine and order eighteen // Journal of Inequalities and Applications. 2019. V. 2019. P.1–10. DOI: 10.1186/s13660-019-2103-x
