低信噪比微震P波震相初至自动拾取方法

贾瑞生^1,2，谭云亮^1,3，孙红梅²，洪永发²

1. 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地2. 山东科技大学信息科学与工程学院3. 山东科技大学矿业与安全工程学院

摘 要：针对微震信号固有的低信噪比、非平稳性、随机性等特征,发展了一种基于希尔伯特-黄变换（HHT）和AIC准则相结合的震相初至自动拾取方法,该方法首先对含噪信号进行经验模态分解（EMD）及内蕴模态函数（IMF）重构,在保留微震信号固有特征基础上实现降噪;其次,基于Hilbert变换计算出归一化包络信号,通过设置包络阈值搜索震相初至的大致位置,并以该位置为基础为AIC函数选择合适的计算时窗以降低计算复杂度;最后,在选择的时窗内应用AIC准则计算出P波震相初至。应用该方法对随机选取的高、低信噪比两类共80个微震信号进行震相初至拾取,若以人工拾取结果为基准、时差在10 ms以内视为准确拾取,结果显示,高信噪比信号拾取准确率为100%,低信噪比信号拾取准确率为92%。

关键词：微震P波;震相初至拾取;经验模态分解;希尔伯特-黄变换;AIC准则;