大地电磁信号分析与时频转换
音频大地电磁法在公路隧道勘察中的应用
音频大地电磁法在公路隧道勘察中的应用摘要：为提升公路隧道勘探效果和质量水平，需要使用音频大地电磁法针对隧道地质勘探进行项目研究和探索，目前我国现有音频大地电磁法在使用时，可以合理勘探公路隧道基础岩石风化厚度、岩石起伏情况以及岩石内部结构，为此本文详细研究音频大地电磁法操作原理，同时结合实验案例，进一步总结出音频大地电磁法应用策略。
关键词：音频大地电磁法；操作原理；灰岩区域；施工长度在地质形态以及内部结构复杂地区，道路隧道设计路线经常遇到断层、褶皱以及裂隙节理等不良地质问题，加上道路隧道建设地区经常需要在地下水丰富地区开展隧道建设，以上施工现状会增加隧道施工难度，存在安全风险问题。
为此怎样精准、高效开展公路隧道地质勘探成为目前项目建设需要重点研究内容。
音频大地电磁法从本质上来看，是一种利用人工控制的频率勘探技术手段，因此数据收集与探索方式相对比较简单，能够直接在地面开展信息探测，并且通过转变设备发射频率针对不同深度的电力数据，为公路隧道建设提供一定技术支持。
一、音频大地电磁法操作原理音频大地电磁法在实际操作过程中主要在MT基础条件上共同发展，其技术操作理论则结合音频大地电磁理论基础以及麦克斯韦公式组，两种模式相互结合之后所产生的曲线结构图水平方向为电偶极子，而在地面位置选择测量位置点M 与曲线结构图的中心位置点o距离为R，OM相互连接之后与曲线结构图之间的夹角角度则为θ。
在均匀空间环境内，M位置点的电力场或者电磁场公式需要根据音频大地电磁法操作原理合理选择，根据目前音频大地电磁法操作实际情况进行详细分析，最终得出相关结论：当地表所产生的电阻率达到一定数值时，电磁波长的传输深度或者利用该技术探测深度与探测频率呈现出反向比例关系。
其中探测频率较高时，探测深度较浅，而探测频率较低时，则探测深度较大。
由此可见，音频大地电磁法在实际操作过程中需要通过积极转变发射频率转变探测深度，最终达到变频深度测量等最终目的[1]。
可控源音频大地电磁法在内蒙古正蓝旗地热资源勘查中的应用
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大地电磁法数据模式识别与阻抗旋转在铁路地质勘察中应用
大地电磁法数据模式识别与阻抗旋转在铁路地质勘察中应用马涛【摘要】在音频大地电磁法(AMT)的数据处理中,经常会遇到诸如模式识别、阻抗旋转等问题.重点讨论大地电磁数据处理过程中的模式识别和阻抗旋转并结合案例说明处理效果.【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2017(043)005【总页数】4页(P90-93)【关键词】大地电磁;模式识别;阻抗旋转【作者】马涛【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安 710043【正文语种】中文【中图分类】P631在大地电磁法的处理解释中，采用不同的解释手段所得到的处理结果往往有很大差异，产生问题的原因在于：测区构造异常复杂，很难找到与其构造相适应的资料处理、分析与解释方法。
目前，音频大地电磁数据的后续处理步骤主要为曲线编辑、静态分析，很少做大地电磁曲线模式识别工作，大地电磁阻抗旋转处理的应用更是少之又少。
为使大地电磁解释结果更为可靠、合理，将重点讨论大地电磁数据处理过程中的模式识别和阻抗旋转，并结合案例说明处理效果。
大地电磁测深中表面阻抗Z定义为地表电场和磁场水平分量的比值Z=E/H。
实际的地质模型比较复杂，一维介质模型仅具有理论研究价值，如地质研究中经常用到的背斜或向斜构造，其电阻率分布沿走向和倾向两个方向变化。
此时，需要采用二维模型来研究。
当介质电性为多方向变化时，需要采用三维模型。
阻抗张量是地质模型的响应函数。
对于一般的三维不均匀大地体，阻抗是空间坐标的函数，阻抗张量是普通二维复数矩阵，完整的描述应当是含有四个元素的张量，每个元素与场的正交分量有关在地质模型为二维情况下，阻抗张量Z2D为其中式中，α是地质构造走向顺时针旋转到观测电场EY方向的角度。
2.1 大地电磁极化模式的定义大地电磁极化模式是根据二维模型条件下的地质体走向进行定义的[4-8]。
在工程勘察中，将构造倾向定义为X方向，将构造走向定义为Y方向，这时，Rxy、Pxy 代表TM模式，Ryx、Pyx代表TE模式(如图1)。
基于连续小波变换的大地电磁信号谱估计方法
基于连续小波变换的大地电磁信号谱估计方法
徐义贤;王家映
【期刊名称】《地球物理学报》
【年(卷),期】2000(43)5
【摘要】在基于连续小波变换的大地电磁信号谱估计方法中 ,通过引入整体平均、小波系数收缩和显著性检验等统计技术 ,以提高谱估计的精度 .文中同时讨论了连续小波变换中各种参数的选取问题 ,给出了Morlet小波函数中尺度与傅里叶频率之间转换的经验公式 ,并给出了谱估计的具体算法 .结果表明 ,本文方法可有效压制较强的白噪声和局部相关噪声 .与FFT谱估计方法相比 ,该方法大大降低了对信号记录长度的要求 ,因而对大地电磁信号的处理有实际意义 .
【总页数】7页(P677-683)
【关键词】大地电磁信号;谱估计;连续小波变换
【作者】徐义贤;王家映
【作者单位】中国地质大学地球物理系
【正文语种】中文
【中图分类】P631.34
【相关文献】
1.基于连续小波变换的功率谱估计方法 [J], 徐科军;李永三
2.基于Hilbert-Huang变换的大地电磁信号谱估计方法 [J], 蔡剑华;汤井田
3.基于新型小波变换算法的矿区大地电磁信号降噪研究 [J], 田红英;王沛元
4.基于经验模态分解法与小波变换的长周期大地电磁信号去噪方法 [J], 罗皓中;王绪本;张伟;罗威;张刚
5.基于新型小波变换算法的矿区大地电磁信号降噪研究 [J], 田红英; 王沛元
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第五章 音频大地电磁法(AMT)
图 5.2.2 音频大地电磁测深（ 音频大地电磁测深（AMT） AMT）的工作频率范围
320
国内外对 0.001Hz～1000Hz 大地电磁信号研究较多，但对 1000Hz～100000Hz 的 大地电磁信号的研究相对较少，很少可见公开发表的文章，这一段频率正好是工程勘 察和金属矿勘探中最需要的。 图 5.2.3～图 5.2.7 的 42 个高频大地测深点是随机抽取的， 且分布于全国不同地区，基本上可以代表了我国高频大地电磁信号特征。由图 5.2.3～ 图 5.2.7 分析可得音频大地电磁场特征如下： 1、 在 10Hz～100kHz 频带范围内， 不同地区和时间观测的高频大地电磁信号的电 场和磁场规律基本一致，这说明大地电磁的高频信号同低频信号一样，都是基本稳定 可靠的； 2、在 10Hz～100kHz 的频带内，有两个突起、两个凹陷，突起在 4kHz～60kHz 与 200Hz～800Hz， 最大值分别在约 20kHz 和 300Hz； 凹陷在 800Hz～4kHz 与 80Hz～ 300Hz，最低值分别约在 2kHz 和 150Hz；两个突起频段电磁信号增强、两个凹陷频段 电磁信号减弱； 3、在 10Hz～100kHz 两端，以及 60kHz～100kHz 频率范围内电磁信号整体减弱， 局部在 90kHz～100kHz 频段电磁信号有所抬起；在 80Hz～10Hz 电磁信号递增，磁场 增加的幅度大于电场； 4、在 10Hz～100kHz 的频带内，大于 75%的频点的磁场信号振幅高于 0.01nT， 仅高频段和部分 800Hz～4kHz 的凹陷频段的磁场信号振幅低于 0.01nT；类似磁场信 号，大于 85%的频点的电场信号振幅高于 0.01mV/km，仅高频段和 800Hz～4kHz 的凹 陷频段的电场信号振幅值低于 0.01mV/km； 5、电场信号的相关性不如磁场信号的相关性好。 由此可见，在 AMT（EH-4）工作频率（10Hz～100kHz）范围内，在许多地区工 作，不需要人工场源来弥补高频端大地电磁信号不足的问题。
EMD在大地电磁信号分析中的问题及解决方法
EMD在大地电磁信号分析中的问题及解决方法
蔡剑华;王先春
【期刊名称】《石油地球物理勘探》
【年(卷),期】2016(051)001
【摘要】以经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)为核心的希尔伯特一黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)被越来越多地应用于大地电磁信号处理中,且EMD分解中的曲线拟合、端点效应和筛选停止准则等几个问题处理的好坏直接决定HHT方法应用成败.结合实际大地电磁信号分析的特点,以仿真和实测大地电磁数据为例,采用对比分析的方法,对上述三个主要问题进行了研究,给出了问题的解决方法,结果为大地电磁信号分析中EMD分解方法的选择提供了有价值的参考.
【总页数】7页(P204-210)
【作者】蔡剑华;王先春
【作者单位】湖南文理学院信息研究所,湖南常德415000;湖南文理学院信息研究所,湖南常德415000
【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.EMD 和 FSWT 组合方法在爆破振动信号分析中的应用研究 [J], 杨仁树;付晓强;杨国梁;陈骏;陈玮
2.改进EMD方法及其在运载火箭振动信号分析中的应用 [J], 张建海;韩迎春;吴功友;李连周;刘军
3.EMD方法在长周期大地电磁测深资料去噪中的应用 [J], 覃庆炎;王绪本;罗威
4.基于EMD+FFT联合滤波方法在机床主轴非平稳信号分析中的应用 [J], 甘屹;李平阳;孙福佳
5.基于SVM-CEEMDWT的大地电磁信噪分离方法（英文） [J], 李晋;蔡锦;汤井田;李广;张贤;徐志敏
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大地电磁信号去噪方法研究——基于Hilbert—Huang变换
关键词 ： 大地电磁 ；信号分析 ；Ｈｉ ｌ ｂ ｅ ｎ — Ｈ ｕ ａ ｎ ｇ变换 ；去噪
中图分类号 ： ０ ４１ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ２ ０ ９ ５ — ０ ８ ０ ２ 一 ￣０ １ ３ ） ０ ６ — ０ ０ ０ ４ — ０ ３
频率 ／ Ｈ ｚ
图 １ 仿真信 号 Ｅ ＭＤ分解 、 Ｈｉ ｌ ｂ ｅ ｒ ｔ 谱及 一 Ｈ ｕ ａ ｎ ｇ曲线
对 每一 阶 Ｉ ＭＦ分量 ，设 其 为 ｓ ｉ （ ｔ ） ，首先 求 解 出它
的Ｈ ｉ ｌ ｂ ｅ ｒ ｔ — Ｈ ｕ ａ ｎ ｇ 变换及其相应的解析信号 ｚ ｉ （ ｔ ） ：
＾ Ｕ ｒ ｎ Ｕ ●
（ ） ＝ｌ Ｈ （ ∞ ， ｔ ） ｄ ｔ ，
将 （ ５ ）式 代人 （ ６ ）得 ：
１ ＿ ３ Ｈ ｉ ｌ ｂ ｅ ｒ ｔ — Ｈ ｕ ａ ｎ ｇ 原理
Ｈ ｉ ｌ ｂ ｅ ｒ ｔ — Ｈｕ ａ ｎ ｇ 变换 （ 简 称 ＨＨ Ｔ ）是 ２ ０世 纪 末 Ｎ ．
Ｅ ． Ｈ ｕ ａ ｎ ｇ 等人首次提出的一种新 的信号分析理论 。它
基金项 目：江西省研究生科技创新基金 （ Ｄ Ｙ Ｃ Ａ １ １ ０ ０ ８ ）及东华理 的主要 创新 是 固有 模态 函数 （ Ｉ ｎ ｔ ｒ ｉ ｎ ｓ ｉ ｃ Ｍ ｏ ｄ ｅ Ｆ ｕ ｎ ｃ — 工大 学研 究生创新基金 （ Ｙ Ｃ ２ ０ １ １ － Ｓ ０ ８ ７ ）联合资助 ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｉ ＭＦ ） 概 念 的提 出 和 经 验 筛 选 法 （ Ｅ ｍ ｐ ｉ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ 第一作者简 介 ：郭猛猛 ，１ ９ ８ ４年 生，男，安徽阜 阳人 ，２ ０ １ ０年
视频转换二维去闪烁滤波与缩放电路的设计
视频转换二维去闪烁滤波与缩放电路的设计
薛海卫;张甘英;王丽秀;季惠才
【期刊名称】《微电子学与计算机》
【年(卷),期】2008(25)7
【摘要】为消除VGA到TV视频转换中的图像闪烁及获得图像的TV显示,分析了闪烁产生及分辨率变换的机理.应用半带滤波及插值、迭代等算法,设计了一种水平垂直二维去闪烁滤波与图像缩放电路.该电路有效地解决了图像分辨率下降的问题,实现不同分辨率的VGA图像在TV上显示;同时减少了硬件逻辑资源,节省了芯片面积.整个电路规模约1万等效门,采用CSMC 0.5μm CMOS工艺流片,面积约
1.75mm×
2.86mm,经测试证明设计的电路功能正确.
【总页数】4页(P119-122)
【关键词】视频转换;去闪烁滤波;图像缩放;插值迭代算法
【作者】薛海卫;张甘英;王丽秀;季惠才
【作者单位】中国电子科技集团公司第五十八研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN941;TN402
【相关文献】
1.视频转换电路的设计和应用 [J], 宋利辉
2.视频转换电路的设计和应用 [J], 宋利辉;
3.基于H.264去块滤波算法设计及电路实现 [J], 陈凯
4.一种YCbCr422到RGB888的数字视频转换电路设计 [J], 庄再姣;张晋;耿卫东
5.基于FPGA的二维图像空域滤波电路设计 [J], 林志滨;高博;龚敏
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大地电磁信号处理理论及方法研究
大地电磁信号处理理论及方法研究一、本文概述《大地电磁信号处理理论及方法研究》一文旨在深入探讨大地电磁信号处理的基础理论及其在实际应用中的方法。
大地电磁信号作为一种重要的地球物理信息源，广泛应用于矿产资源勘探、地震预测、地质构造研究等领域。
随着科技的进步，对大地电磁信号的处理精度和效率提出了更高要求，因此，研究并优化相关处理理论与方法显得尤为重要。
本文首先将对大地电磁信号的基本特性进行概述，包括其产生机制、传播规律以及信号特点等。
在此基础上，深入探讨大地电磁信号处理的基本理论，如信号滤波、去噪、增强等技术。
针对现有处理方法的不足，本文还将提出一些新的处理策略和方法，以期提高大地电磁信号的解析度和准确性。
本文还将通过具体实例，分析大地电磁信号处理方法在实际应用中的效果，并对不同方法的优缺点进行比较和评价。
对大地电磁信号处理领域的发展趋势进行展望，以期为未来相关研究提供参考和借鉴。
二、大地电磁信号的基本理论大地电磁信号，作为一种地球物理探测手段，其基本理论主要基于电磁场的基本原理和地球的电导性质。
电磁场理论是物理学中的一个重要领域，描述了电荷和电流在空间中产生的电场和磁场的规律。
大地电磁信号处理，就是对这些由地球内部电流系统产生的电磁场信号进行接收、分析和解释的过程。
大地电磁信号主要来源于地球内部的电流系统，这些电流系统由地壳和地幔中的岩石电导性差异、地热活动、构造运动等多种因素产生。
电流在地球介质中流动时，会产生电场和磁场，这些场在地表可以被接收并测量。
通过测量和分析这些电磁场信号，我们可以获取地球内部的结构和性质信息。
大地电磁信号的测量通常使用大地电磁测深（Magnetotellurics, MT）方法进行。
MT方法通过在地表布置多个电极和磁场传感器，测量电场和磁场的分量，从而得到大地的电阻率和相位信息。
这些信息反映了地球内部电流系统的分布和性质，可以进一步推断出地下的地质构造、岩石分布、地热活动等信息。
基于V8系统大地电磁数据格式转换及实现
基于V8系统大地电磁数据格式转换及实现吴正刚;雷旭友;余年【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2009(006)005【摘要】V8大地电磁系统是加拿大凤凰公司的最新产品,该系统在很多部门得到应用和推广,在包括铁路长大隧道在内的资源勘探、工程地质、灾害探测等领域发挥了巨大作用.由于仪器配套的软件较为有限,在实际工作的使用过程中受到了一定得限制.人们在后期处理过程中,涉及最多的是Cross Section Data(SEC)和Universal Sounding Format(USF)数据文件,为了更好的开发处理解释软件,有必要对这两种数据格式进行研究.本文首先概述了数据转换功能的内容,然后对SEC和USF数据格式做出详细的分析,并对如何转换进行说明.最后给出了读取数据文件的实例,说明数据读取的准确性,也说明读取数据的方法的正确性.【总页数】4页(P603-606)【作者】吴正刚;雷旭友;余年【作者单位】中铁二院工程集团有限责任公司,成都,610031;中铁二院工程集团有限责任公司,成都,610031;中铁二院工程集团有限责任公司,成都,610031;成都理工大学,地球探测与信息技术教育部重点实验室,成都,610059【正文语种】中文【中图分类】P631.3【相关文献】1.基于V8系统大地电磁时间序列数据文件读写 [J], 王丽坤;陈进超2.基于DRV8312的直线电机控制系统设计与实现 [J], 季兰龙;曹荣敏;周惠兴3.基于GIS数据格式转换系统的设计与实现 [J], 李海平;王文杰;李卫4.基于GIS技术的大地电磁测深数据库系统设计与实现 [J], 叶高峰;魏文博;高伟5.地质储量管理系统中数据格式转换的方法与实现 [J], 刘兴权;苏丹妮;卢岚;范良伍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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大地电磁信号分析与时频转换
-----第一次电法实验报告
日期2013.10.21
下载3_SSMT2000文件夹后，阅读说明.TXT，安装软件。
文件夹的子目录下还有一个同名文件“3_SSMT2000”，其下又有一个“SSMT2000_setup.exe”，双击打开，extract—>accept —>OK,把鼠标放在左侧的小电脑上，有“click here…”，单击后，对弹出的项目无需做任何修改，进行安装即可。
然后，将EMT-SW拷贝到C盘根目录。
一.查看时间序列：
使用文件夹中原有的免安装软件SyncTSV.exe，双击打开，file->open ctrl O—>单击1—>Browse—>选择数据文件夹的数据XL140_1545—TSH和TSL中任意选择一个文件，打开—>OK—>loadall—>OK,即可查看时间序列，如下图
单击工具栏第五个图表—>OK，可查看能量谱密度谱，
二.时频转换：
打开之前安装的软件SSMT2000，TBL窗口中查找并打开数据，在下面窗口.TBL文件前打挑，单击selete all site TBLs，单击Use TBL Folder—>在Processing Parameters窗口下的.PRM 前打挑，—>单击edit PRM—>save results,选择结果的输出位置—>在小窗口中出现的.PRM文件前打挑—>单击save parameter —>是—>close。
单击edit TBL ，可以查看测点信息。
单击Make PTF—>Save—>是，单击TS—>FT，程序开始进行变换，出现DOS界面，和计算文件。
三.频域数据处理：
打开MT-editor.exe，files—>open site，选中两个文件，打开，乱码运行，单击Polar diagrams，如下图：
单击editing，出现圆滑前数据，如下图：
parameter窗口中选择app.resisitivity，components窗口全选，Reference窗口选LE或LH，
单击小手机图表，圆滑处理后，如下图：。