發(fā)布時(shí)間：2018-02-24 23:07

  本文關(guān)鍵詞： 航空電磁探測 線圈運(yùn)動(dòng)噪聲 特性分析 最小噪聲分離　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：航空電磁探測是一種以飛行器為載體,基于電磁感應(yīng)原理的地球物理探測方法,具有地形適應(yīng)能力強(qiáng)、效率高的特點(diǎn),并適用于大比例尺、高精度、高分辨率探測。因其飛行測量的特殊探測方式,會(huì)引入大量噪聲,其中線圈運(yùn)動(dòng)噪聲的幅度較大,因此,對線圈運(yùn)動(dòng)噪聲的特性分析研究勢在必行,其既能為探測儀器硬件系統(tǒng)的研制提供理論支撐,如改良線圈的機(jī)械結(jié)構(gòu)、安裝與懸掛方式和減小吊艙的姿態(tài)變化及振動(dòng)效應(yīng)等,也能為飛行測量數(shù)據(jù)的軟濾波方法奠定基礎(chǔ)。論文依托于國家重大科研裝備項(xiàng)目子課題“航空瞬變電磁系統(tǒng)(全航空)仿真、數(shù)據(jù)處理與反演”和國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)“吊艙式時(shí)間域直升機(jī)航空電磁勘查數(shù)據(jù)處理與成圖關(guān)鍵技術(shù)”,分析了線圈運(yùn)動(dòng)噪聲產(chǎn)生機(jī)理,推導(dǎo)了三分量線圈運(yùn)動(dòng)噪聲計(jì)算公式,研究了z分量線圈運(yùn)動(dòng)噪聲計(jì)算結(jié)果的時(shí)頻特征和統(tǒng)計(jì)特性,采用超晚期插值法和最小噪聲分離變換法壓制實(shí)測線圈運(yùn)動(dòng)噪聲。論文的主要研究內(nèi)容和研究成果如下:根據(jù)航空電磁探測線圈運(yùn)動(dòng)噪聲的產(chǎn)生機(jī)理,推導(dǎo)出航空電磁探測三分量線圈運(yùn)動(dòng)噪聲計(jì)算公式。利用野外航空探測飛行實(shí)驗(yàn)中獲取的接收線圈姿態(tài)角度roll、pitch和yaw,計(jì)算了單一姿態(tài)角度變化情況下和多姿態(tài)角度同時(shí)變化情況下的三分量線圈運(yùn)動(dòng)噪聲。研究表明,x分量線圈運(yùn)動(dòng)噪聲與姿態(tài)角度roll無關(guān),y分量線圈運(yùn)動(dòng)噪聲與姿態(tài)角度pitch無關(guān),z分量線圈運(yùn)動(dòng)噪聲與姿態(tài)角度yaw無關(guān)。以z分量線圈運(yùn)動(dòng)噪聲的計(jì)算結(jié)果和野外飛行測得的線圈運(yùn)動(dòng)噪聲為例,研究了航空電磁探測線圈運(yùn)動(dòng)噪聲及其在剖面上的時(shí)域和頻域特征。為研究姿態(tài)角度和線圈運(yùn)動(dòng)噪聲之間的關(guān)系,利用短時(shí)傅里葉變換和小波變換對姿態(tài)角度roll與pitch、z分量線圈運(yùn)動(dòng)噪聲的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了時(shí)-頻分析,結(jié)果顯示姿態(tài)角度roll和pitch及其變化率都會(huì)影響z分量線圈運(yùn)動(dòng)噪聲計(jì)算結(jié)果的時(shí)域和頻域特性。研究了航空電磁探測線圈運(yùn)動(dòng)噪聲的統(tǒng)計(jì)特性,利用統(tǒng)計(jì)直方圖和概率分布紙來分析數(shù)據(jù)的高斯性,證明了姿態(tài)角度roll與pitch、z分量線圈運(yùn)動(dòng)噪聲和實(shí)測線圈運(yùn)動(dòng)噪聲都基本符合高斯分布,為航空電磁探測線圈運(yùn)動(dòng)噪聲的壓制方法提供理論基礎(chǔ)�；�于航空電磁探測線圈運(yùn)動(dòng)噪聲的特性分析,采用超晚期插值法和最小噪聲分離變換法分別在航空電磁探測原始數(shù)據(jù)和剖面數(shù)據(jù)上壓制線圈運(yùn)動(dòng)噪聲。將原始數(shù)據(jù)每一個(gè)半周期數(shù)據(jù)的晚期道連接,插值形成近似基線,即模擬線圈運(yùn)動(dòng)噪聲,然后將其在原始數(shù)據(jù)中加以去除。采用超晚期插值法將野外實(shí)測原始線圈運(yùn)動(dòng)噪聲水平由±8 m V降低至±3 m V,可將含有異常的測線剖面上的噪聲水平由±40 n T/s降為±25 n T/s。最小噪聲分離變換采用噪聲協(xié)方差的特征值和特征向量對剖面數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲白化處理,對未知噪聲進(jìn)行估計(jì)是最小噪聲分離的重要核心技術(shù),本文用自適應(yīng)窗寬濾波技術(shù)對噪聲進(jìn)行估計(jì),經(jīng)最小噪聲分離(MNF)變換處理的測線數(shù)據(jù),在不影響異常幅值和形態(tài)的前提下,異常測線剖面噪聲水平降至±10 n T/s,該方法能夠有效的壓制晚期道噪聲。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P631.326

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本文編號：1532064