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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于小波包-神经网络混合算法的瞬变电磁信号降噪研究
  • 作者

    古瑶解海军李璐李刚

  • 单位

    西安科技大学地质与环境学院国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室

  • 摘要
    针对瞬变电磁信号容易受到电磁干扰的影响,使得数据信噪比降低,衰减曲线失真,而单一的滤波方法存在易丢失地质信息、圆滑过度等缺点,因而较难获得高精度成像结果的问题。提出基于小波包变换-BP神经网络的混合算法,利用小波包变换对信号的能量特征提取能力、分解重构能力和BP神经网络的学习和反馈能力,对瞬变电磁信号进行滤波处理。利用傅里叶变换获得瞬变电磁信号的频域特征,将受干扰信号和未受干扰信号对比,得到两者差异;利用3层小波包分解获得第3层节点能量占比,提取重构信号特征,对瞬变电磁信号进行初步的分解重构;调用训练好的神经网络模型对重构信号进行特征训练,获得最终的瞬变电磁信号。经小保当矿业有限公司二号煤矿实测数据研究表明:混合算法相比常用的S-G滤波、均值滤波等,实用性更强、准确率更高,滤波时保留了真实的地质信息,增强了资料解释的精度,应用效果较好,为资料处理过程提供了强有力的技术支持。
  • 关键词

    瞬变电磁法小波包变换BP神经网络混合算法降噪

  • 基金项目(Foundation)
    陕西省自然科学基础研究计划企业联合基金资助项目(2021JLM-11);
  • 文章目录
    1 混合算法原理及构建流程
    1.1 利用小波包变换进行信号分解及重构
    1.2 利用反向传播(BP)神经网络对重构信号训练
    2 混合算法实验与效果分析
    2.1 实验数据的选择
    2.2 基于小波包变换进行信号特征提取
    2.3 能量差异提取
    2.4 利用神经网络对信号进行预测还原
    2.4.1 训练神经网络
    2.4.2 调用神经网络
    3 混合算法滤波效果验证
    3.1 单点对比
    3.2 实际应用效果验证
    4 结 论
  • 引用格式
    古瑶,解海军,李璐,李刚.基于小波包-神经网络混合算法的瞬变电磁信号降噪研究[J].煤炭工程,2023,55(05):147-152.
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