高维局部数据体中线性信号预测基本理论与方法

1

作者 王华忠 项健 +2 位作者 张力起 欧阳志远 宋家文 《石油物探》 北大核心 2025年第1期1-14,共14页

首先,提出了若干线性结构(可以视为局部平面波)飘在具有不同概率分布特征的、实测的局部高维数据体中是地震信号处理的核心概念模式,认为对局部高维数据体中的线性结构进行建模及最佳预测,从而解决去噪、数据规则化和解混叠(Deblending... 首先,提出了若干线性结构(可以视为局部平面波)飘在具有不同概率分布特征的、实测的局部高维数据体中是地震信号处理的核心概念模式,认为对局部高维数据体中的线性结构进行建模及最佳预测,从而解决去噪、数据规则化和解混叠(Deblending)等问题是地震数据处理中的基本环节;认为对线性信号进行最佳的建模和预测包括模型驱动和数据驱动的方法。前者是由预先选定的局部平面波基函数的线性叠加表示局部高维数据体中包含的信号;后者由数据矩阵(张量)分解的方法推断局部高维数据体中包含的线性结构。然后,全面分析了频率-空间域高维Wiener滤波方法、自相关矩阵及Hankel矩阵正交分解方法(SSA方法)、高维线性Radon变换方法(高维Beamforming方法)和张量分解方法的基本理论,为进行局部高维数据体中线性信号预测及各种应用奠定了理论基础。最后,指出山前带及其他复杂地表探区实际数据中的相干噪声和非相干噪声往往不符合线性信号建模及预测的理论假设条件,因而必须发展非线性去噪方法。 展开更多

关键词 局部高维数据体 线性结构 最佳预测 高维wiener滤波方法 高维SSA方法 高维线性Radon变换方法 张量分解方法 去噪与数据规则化

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高维地震数据Wiener中心滤波方法 被引量：9

2

作者 张力起 张猛 +1 位作者 王华忠 秦广胜 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期325-334,共10页

“两宽一高”地震勘探面向更为复杂的油藏描述,反演成像成了必要的技术手段,但数据中的噪声会严重影响地震波反演成像的质量,因此针对“两宽一高”地震数据研发有效且实用的去噪方法十分必要。在Bayes估计理论框架下,当信号满足线性(可... “两宽一高”地震勘探面向更为复杂的油藏描述,反演成像成了必要的技术手段,但数据中的噪声会严重影响地震波反演成像的质量,因此针对“两宽一高”地震数据研发有效且实用的去噪方法十分必要。在Bayes估计理论框架下,当信号满足线性(可预测性)假设且噪声满足高斯分布时,在均方误差或最小平方误差最小准则下估计最佳预测滤波器可进行有效滤波。同时随着地震数据维度的升高,高维信号的空间结构信息更丰富,因此在高维数据空间设计滤波器能够更有效地提高滤波器的信号预测能力,并且更好地压制噪声。首先将基于AR(自回归)模型的f-x域预测滤波器(前向预测滤波器和后向预测滤波器)修改为Wiener中心预测滤波器;然后在最小二乘意义下对高维地震数据进行多级Hankel矩阵排布构建法方程;再求解法方程得到Wiener中心预测滤波器,最后实现高维地震数据的Wiener中心预测滤波。为满足高维数据的局部线性假设,对复杂波场的地震数据,采用局部取窗的方式进行Wiener中心预测滤波去噪。合成理论数据和实际数据的测试结果说明该方法能够在地震数据中存在弱线性同相轴、振幅值缓慢变化以及信噪比相对较低的情况下较好地压制随机噪声,提高数据的信噪比,故该方法具有较强的实用性。 展开更多

关键词 BAYES估计 AR模型 wiener中心滤波 HANKEL矩阵 随机噪声 高维地震数据

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用Wiener滤波方法提取台站接收函数 被引量：25

3

作者 吴庆举 田小波 +2 位作者 张乃铃 李卫平 曾融生 《中国地震》 CSCD 北大核心 2003年第1期41-47,共7页

本文提出了一种在时间域用Wiener滤波方法提取台站接收函数的方法 ,用远震P波波形的垂直分量为输入 ,接收函数作为滤波因子 ,远震P波波形的径向和切向分量作为期望输出 ,通过期望输出与实际输出的均方误差达极小 ,来提取接收函数。接收... 本文提出了一种在时间域用Wiener滤波方法提取台站接收函数的方法 ,用远震P波波形的垂直分量为输入 ,接收函数作为滤波因子 ,远震P波波形的径向和切向分量作为期望输出 ,通过期望输出与实际输出的均方误差达极小 ,来提取接收函数。接收函数的计算可归结为Toeplitz方程的求解 ,可以采用Levinson递推算法。Toeplitz方程的非奇异性保证了Wiener滤波反褶积方法的稳定性。合成地震图与观测地震图的检验表明 ,用Wiener滤波方法测定台站接收函数是一种有效的时间域反褶积方法。 展开更多

关键词 wiener滤波方法 接收函数 时间域 远震P波 波形 合成地震图 观测地震图

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Wiener去卷滤波器设计新方法 被引量：2

4

作者 邓自立 郭金柱 孙书利 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期241-246,共6页

应用现代时间序列分析方法 ,提出了多通道 Wiener去卷滤波器设计的一种新的时域方法 .它的特点是基于 ARMA新息模型可简单地得到渐近稳定的 Wiener去卷滤波器 ,避免了求解 Diophantine方程 ,减小了计算负担 ,且可统一处理去卷滤波、平... 应用现代时间序列分析方法 ,提出了多通道 Wiener去卷滤波器设计的一种新的时域方法 .它的特点是基于 ARMA新息模型可简单地得到渐近稳定的 Wiener去卷滤波器 ,避免了求解 Diophantine方程 ,减小了计算负担 ,且可统一处理去卷滤波、平滑和预报问题 .仿真例子说明了其有效性 . 展开更多

关键词 反卷积 wiener去卷滤波器 时间序列分析 时域方法 设计

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小波域Wiener滤波器信号的去噪方法 被引量：1

5

作者 李锵 滕建辅 +1 位作者 李士心 肖志涛 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期334-337,共4页

提出采用小波域上的经验Wiener滤波器对信号进行去噪,得到优于小波阈值法的去噪效果.引入平移不变小波,较好地抑制了信号中的伪吉伯斯震荡.结果表明,将小波域上的经验维纳滤波器与平移不变小波相结合进行去噪,所得到的效果是最佳的.

关键词 信号处理 小波域 wiener滤波器 平移不变小波 伪吉伯斯震荡 小波阈值去噪方法

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小波变换域的局部自适应Wiener滤波器设计方法研究 被引量：1

6

作者 李士心 刘鲁源 《信号处理》 CSCD 2003年第2期185-187,共3页

小波阈值去噪方法被广泛地用在信号去噪中,这个方法在很多信号空间上是近似最优的。但在MSE意义上最优的信号估计是Wiener滤波器,鉴于传统小波变换域Wiener滤波器的缺点,本文设计了小波域局部自适应Wiener滤波器。实验仿真验证本方法具... 小波阈值去噪方法被广泛地用在信号去噪中,这个方法在很多信号空间上是近似最优的。但在MSE意义上最优的信号估计是Wiener滤波器,鉴于传统小波变换域Wiener滤波器的缺点,本文设计了小波域局部自适应Wiener滤波器。实验仿真验证本方法具有较好的去噪效果。 展开更多

关键词 信号估计 小波变换域 去噪方法 自适应wiener滤波器 设计方法

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时域Wiener状态滤波新方法 被引量：1

7

作者 邓自立 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期367-372,共6页

基于稳态Kalman滤波器和射影理论,提出了统一和通用的时域Wiener状态滤波新方法,用它得到带非零均值相关噪声线性随机系统的渐近稳定的Wiener状态估值器和解耦Wiener状态估值器.它可统一处理状态滤波、预报和平滑问题.发现了Kalman滤波... 基于稳态Kalman滤波器和射影理论,提出了统一和通用的时域Wiener状态滤波新方法,用它得到带非零均值相关噪声线性随机系统的渐近稳定的Wiener状态估值器和解耦Wiener状态估值器.它可统一处理状态滤波、预报和平滑问题.发现了Kalman滤波器和Wiener滤波器之间的变换关系,Wiener状态估值器可由Kalman估值器通过自回归滑动平均(ARMA)新息模型得到.一个仿真例子说明了其有效性. 展开更多

关键词 随机系统 状态估计 wiener滤波 KALMAN滤波 时域方法

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多传感器信息融合稳态最优Wiener反卷积滤波器 被引量：5

8

作者 邓自立 高媛 +1 位作者 李云 王欣 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期670-672,共3页

应用现代时间序列分析方法,基于ARMA新息模型和Lyapunov方程,提出了单通道ARMA信号的多传 感器信息融合稳态最优Wiener反卷积滤波器。它避免了Riccati方程,可用于设计含未知模型参数和含未知噪声方 差系统的自校正信息融合滤波器。一个... 应用现代时间序列分析方法,基于ARMA新息模型和Lyapunov方程,提出了单通道ARMA信号的多传 感器信息融合稳态最优Wiener反卷积滤波器。它避免了Riccati方程,可用于设计含未知模型参数和含未知噪声方 差系统的自校正信息融合滤波器。一个仿真例子说明了其有效性。 展开更多

关键词 多传感器信息融合 反卷积 wiener反卷积滤波器 现代时间序列分析方法

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基于Kalman滤波的统一的Wiener状态滤波器 被引量：1

9

作者 邓自立 高媛 王好谦 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期1003-1006,共4页

对于带相关噪声系统 ,基于稳态Kalman滤波器和自回归滑动平均 (ARMA)新息模型 ,提出了统一的渐近稳定的Wiener状态滤波器 ,可统一处理状态滤波 ,平滑和预报问题 .它们构成了一种新的时域Wiener滤波算法 .揭示了Kalman滤波器与Wiener滤... 对于带相关噪声系统 ,基于稳态Kalman滤波器和自回归滑动平均 (ARMA)新息模型 ,提出了统一的渐近稳定的Wiener状态滤波器 ,可统一处理状态滤波 ,平滑和预报问题 .它们构成了一种新的时域Wiener滤波算法 .揭示了Kalman滤波器与Wiener滤波器之间的关系 . 展开更多

关键词 相关噪声系统 状态估计 wiener滤波器 Kalman滤波方法 时域wiener滤波方法

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基于Kalman滤波的自回归滑动平均信号信息融合Wiener滤波器 被引量：3

10

作者 邓自立 高媛 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期641-644,共4页

应用Kalman滤波方法,在按矩阵加权线性最小方差最优信息融合规则下,提出了带白色观测噪声的多通道ARMA信号的多传感器信息融合Wiener滤波器.它可统一处理信息融合滤波、平滑和预报问题.为了计算最优加权阵,提出了计算局部滤波误差互协... 应用Kalman滤波方法,在按矩阵加权线性最小方差最优信息融合规则下,提出了带白色观测噪声的多通道ARMA信号的多传感器信息融合Wiener滤波器.它可统一处理信息融合滤波、平滑和预报问题.为了计算最优加权阵,提出了计算局部滤波误差互协方差阵的公式.同单传感器情形相比,可提高估计精度.一个带三传感器的目标跟踪系统的仿真例子说明了其有效性. 展开更多

关键词 多通道ARMA信号 多传感器信息融合 按矩阵加权最优融合规则 wiener滤波器 KALMAN滤波 方法

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多传感器单通道信息融合Wiener滤波器 被引量：11

11

作者 高媛 白敬刚 邓自立 《科学技术与工程》 2004年第7期522-525,共4页

应用现代时间序列分析方法,对于带白色观测噪声的单通道ARMA信号,基于ARMA新息模型,提出了多传感器线性最小方差最优信息融合Wiener滤波器,可统一处理滤波、平滑和预报问题。同单传感器情形相比,可提高滤波精度、算法简单、便于实时应... 应用现代时间序列分析方法,对于带白色观测噪声的单通道ARMA信号,基于ARMA新息模型,提出了多传感器线性最小方差最优信息融合Wiener滤波器,可统一处理滤波、平滑和预报问题。同单传感器情形相比,可提高滤波精度、算法简单、便于实时应用。一个跟踪系统的仿真例子说明了其有效性。 展开更多

关键词 多传感器信息融合 线性最小方差最优融合 最优融合wiener滤波器 现代时间序列分析方法

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Wiener状态去卷滤波器 被引量：1

12

作者 邓自立 孙书利 郭金柱 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期508-512,共5页

应用现代时间序列分析方法 ,基于ARMA新息模型提出了一类带多重观测滞后和带滑动平均 (MA)有色观测噪声系统的Wiener状态去卷滤波器 .它具有渐近稳定性和ARMA递推形式 ,可统一处理滤波、平滑和预报问题 ,且可用于解决带ARMA有色观测噪... 应用现代时间序列分析方法 ,基于ARMA新息模型提出了一类带多重观测滞后和带滑动平均 (MA)有色观测噪声系统的Wiener状态去卷滤波器 .它具有渐近稳定性和ARMA递推形式 ,可统一处理滤波、平滑和预报问题 ,且可用于解决带ARMA有色观测噪声系统状态估计和信号Wiener滤波与反卷积问题 .二个仿真例子说明了其有效性 . 展开更多

关键词 状态估计 反卷积 信号处理 wiener滤波器 时域方法 传递函数

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两传感器信息融合最优白噪声反卷积Wiener滤波器 被引量：7

13

作者 邓自立 高媛 马建为 《科学技术与工程》 2003年第3期216-218,共3页

应用现代时间序列分析方法和白噪声估计理论,提出了两传感器最优信息融合白噪声反卷积Wiener滤波器,其中给出了局部滤波误差之间的协方差公式,它可被用于计算最优融合加权系数。一个仿真例子说明了其有效性。

关键词 传感器 最优信息融合 白噪声反卷积wiener滤波器 白噪声估计 时间序列分析方法 石油地震勘探

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统一的和通用的Wiener状态滤波器 被引量：2

14

作者 邓自立 张明波 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期427-430,共4页

用现代时间序列分析方法 ,基于 ARMA新息模型提出了带拟白噪声、拟相关噪声和带观测滞后系统的统一的通用的渐近稳定的 Wiener状态滤波器 ,可统一处理状态滤波、平滑和预报问题 .同 Kalman滤波方法和多项式方法相比 ,避免了求解 Riccat... 用现代时间序列分析方法 ,基于 ARMA新息模型提出了带拟白噪声、拟相关噪声和带观测滞后系统的统一的通用的渐近稳定的 Wiener状态滤波器 ,可统一处理状态滤波、平滑和预报问题 .同 Kalman滤波方法和多项式方法相比 ,避免了求解 Riccati方程和 Diophantine方程。 展开更多

关键词 状态估计 wiener状态滤波器 现代时间序列分析方法

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ARMA信号自校正信息融合Wiener滤波器 被引量：4

15

作者 邓自立 高媛 张明波 《科学技术与工程》 2004年第9期749-752,763,共5页

对于带多传感器的含有未知模型参数和噪声统计的ARMA信号,应用现代时间序列分析方法,基于ARMA新息模型的在线辨识,提出了多传感器自校正信息融合Wiener滤波器。它具有渐近最优性,且可统一处理滤波、平滑和预报问题。一个跟踪系统的仿真... 对于带多传感器的含有未知模型参数和噪声统计的ARMA信号,应用现代时间序列分析方法,基于ARMA新息模型的在线辨识,提出了多传感器自校正信息融合Wiener滤波器。它具有渐近最优性,且可统一处理滤波、平滑和预报问题。一个跟踪系统的仿真例子说明了其有效性。 展开更多

关键词 多传感器信息融合 线性最小方差最优融合 自校正wiener滤波器 ARMA信号 现代时间序列分析方法

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自校正信息融合Wiener反卷积滤波器 被引量：1

16

作者 郝钢 李云 +1 位作者 关琳琳 邓自立 《科学技术与工程》 2006年第8期917-921,共5页

对于含有未知模型参数和噪声统计的多传感器信号反卷积系统,应用现代时间序列分析方法,基于自回归滑动平均(ARMA)新息模型参数的在线辨识,可在线估计噪声方差,进而提出了自校正信息融合Wiener反卷积滤波器。证明了它的渐近最优性,即若A... 对于含有未知模型参数和噪声统计的多传感器信号反卷积系统,应用现代时间序列分析方法,基于自回归滑动平均(ARMA)新息模型参数的在线辨识,可在线估计噪声方差,进而提出了自校正信息融合Wiener反卷积滤波器。证明了它的渐近最优性,即若ARMA新息模型参数估计是一致的,则它收敛于当噪声方差已知时的最优融合Wiener反卷积滤波器。同单传感器情形相比,它可提高滤波精度。一个带三传感器的反卷积系统的仿真例子说明了其有效性。 展开更多

关键词 多传感器信息融合 反卷积 自校正wiener反卷积滤波器 辨识 噪声方差估计 渐近最优性 现代时间序列分析方法

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多传感器全局最优加权观测融合Wiener信号滤波器 被引量：1

17

作者 崔崇信 邓自立 《科学技术与工程》 2006年第2期112-115,共4页

基于Kalman滤波,应用加权观测融合方法,对于带白色观测噪声的单通道ARMA信号,提出了全局最优多传感器观测融合Wiener信号滤波器。可统一处理信号融合滤波、平滑和预报问题。同集中式观测融合方法和分布式状态融合方法相比,不仅可获得全... 基于Kalman滤波,应用加权观测融合方法,对于带白色观测噪声的单通道ARMA信号,提出了全局最优多传感器观测融合Wiener信号滤波器。可统一处理信号融合滤波、平滑和预报问题。同集中式观测融合方法和分布式状态融合方法相比,不仅可获得全局最优Wiener信号滤波器,而且明显减小计算负担,便于实时应用。一个三传感器加权观测融合仿真例子说明了其有效性。 展开更多

关键词 多传感器 加权观测融合 最优融合估计 wiener滤波器 Kalman滤波方法

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自校正信息融合Wiener滤波器及其收敛性 被引量：1

18

作者 王伟玲 王强 邓自立 《科学技术与工程》 2009年第3期539-544,557,共7页

对带未知噪声统计的多传感器系统,用求解相关函数矩阵方程组的方法得到噪声统计在线估值器,并提出了自校正Lyapunov方程。用现代时间序列分析方法,基于滑动平均(MA)新息模型的辨识,在按分量标量加权线性最小方差最优信息融合准则下,提... 对带未知噪声统计的多传感器系统,用求解相关函数矩阵方程组的方法得到噪声统计在线估值器,并提出了自校正Lyapunov方程。用现代时间序列分析方法,基于滑动平均(MA)新息模型的辨识,在按分量标量加权线性最小方差最优信息融合准则下,提出了自校正分量解耦融合Wiener滤波器,并用动态误差系统分析(DESA)的方法证明了自校正Lyapunov方程的收敛性,进而证明了自校正融合Wiener滤波器收敛于最优融合Wiener滤波器,因而具有渐近最优性。它的精度比每个局部自校正Wiener滤波器精度都高,且算法简单,便于实时应用。一个目标跟踪系统的仿真例子说明了其有效性。 展开更多

关键词 多传感器信息融合 噪声统计估计 自校正Lyapunov方程 自校正wiener滤波器 收敛性 现代时间序列分析方法

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一种基于广义系统的Wiener状态滤波器设计

19

作者 王树斌 薄迎春 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2004年第3期119-121,共3页

基于ARMA新息模型和白噪声估值器 ,利用现代时间序列分析方法提出了一种带多重观测滞后的广义系统Wiener滤波器 (也称估值器 ) ,用来统一处理系统预报、滤波和平滑问题。估值器具有ARMA递推形式 ,且具有渐近稳定性。该算法简单 ,避免求... 基于ARMA新息模型和白噪声估值器 ,利用现代时间序列分析方法提出了一种带多重观测滞后的广义系统Wiener滤波器 (也称估值器 ) ,用来统一处理系统预报、滤波和平滑问题。估值器具有ARMA递推形式 ,且具有渐近稳定性。该算法简单 ,避免求解复杂的Diophantine方程和Riccati方程。对于稳定或不稳定系统、非最小相位系统、状态转移阵奇异或非奇异系统 ,只要系统完全可观 ,都可统一进行处理。仿真算例验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 wiener 滤波器 多重观测滞后系统 ARMA 现代时间序列分析方法 地震勘探技术 油田

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多传感器加权观测融合Wiener反卷积滤波器

20

作者 崔崇信 邓自立 《科学技术与工程》 2010年第30期7384-7388,共5页

基于Kalman滤波方法,应用加权观测融合方法,提出了全局最优观测融合Wiener反卷积滤波器。同集中式观测融合方法和分布式状态融合方法相比,不仅可获得全局最优Wiener反卷积滤波器,而且明显减小计算负担,便于实时应用。一个四传感器加权... 基于Kalman滤波方法,应用加权观测融合方法,提出了全局最优观测融合Wiener反卷积滤波器。同集中式观测融合方法和分布式状态融合方法相比,不仅可获得全局最优Wiener反卷积滤波器,而且明显减小计算负担,便于实时应用。一个四传感器加权观测融合仿真例子说明了其有效性。 展开更多

关键词 多传感器 加权观测融合 wiener反卷积滤波器 Kalman滤波方法

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