广义S变换与短时傅里叶变换在地震时频分析中的对比研究Contrastive Study of Generalized S Transform with Short-time Fourier Transform in Seismic Time-frequency Analysis
黄斌,张宏兵,王强,乔骁
摘要(Abstract)：
短时傅里叶变换(STFT)和广义S变换(GST)都被应用到地震时频分析中,但对两者在信号分析过程中的特点和差异的研究相对较少。通过比较两者的理论公式、窗口函数及地震信号的实际处理效果发现:短时傅里叶变换在地震信号分析过程中整个时频域具有相同的分辨率,整体性较强,缺少时频聚焦能力,不能对信号重点观测区域有针对性的提高时频分辨率;广义S变换对地震高频信号具有较高的时间分辨率,对低频信号具有较高的频率分辨率,且可以通过改变参数p的值对广义S变换窗口函数的形态做出较大的调整,也可以改变λ的值实现窗口形态微调,通过对窗口函数的调整,广义S变换可以对信号特定区域进行时频聚焦。
关键词(KeyWords)： 短时傅里叶变换;S变换;广义S变换;时频窗;地震记录
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(41674113)(41374116)
作者(Author): 黄斌,张宏兵,王强,乔骁
参考文献(References)：
- [1]Stockwell R G,Mansinha L,Lowe R P.Localization of the complex spectrum:the Stransform[J].IEEE on Signal Processing,1996,44(4):998-1001.
- [2]刘喜武,刘洪,李幼铭,等.基于广义S变换研究地震地层特征[J].地球物理学进展,2006,21(2):440-451.
- [3]高静怀,陈文超,李幼铭,等.广义S变换与薄互层地震响应分析[J].地球物理学报,2003,46(4):526-532.
- [4]陈学华,贺振华,黄德济.基于广义S变换的地震资料高效时频谱分解[J].石油地球物理勘探,2008,43(5):530-534.
- [5]王长江,杨培杰,罗红梅,等.基于广义S变换的时变分频技术[J]石油物探,2013,52(5):489-494.
- [6]姬战怀,严胜刚.关于“一种改进广义S变换”的讨论[J].石油地球物理勘探,2015,50(6):1224-1230.
- [7]齐春艳,李彦鹏,彭继新,等.一种改进的广义S变换[J].石油地球物理勘探,2010,45(2):215-218.
- [8]刘传武,张智军,毕笃彦.S变换在雷达目标识别中的应用[J].系统仿真学报,2008,20(12):3290-3292.
- [9]甄莉,彭真明.基于广义S变换的图像局部时频分析[J].航空学报,2008,29(4):1013-1019.
- [10]梅金顺,王润秋.Ricker类地震子波[J].石油地球物理勘探,2012(s1):8-14.
- [11]韩海英,王志章,王宗俊,等.基于Ricker类地震子波的匹配追踪[J].石油物探,2014,53(1):17-25.