信号的处理方法、装置、设备及存储介质与流程

本公开涉及噪声信号处理，尤其涉及一种信号的处理方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、在地震勘探中，地震信号的采集总是受到大量随机噪声的影响。随机噪声是一种频率不确定的干扰波，特别是在主频范围内变化很大，而带有噪声的地震信号具有低信噪比的表现，会为后续的地震解释工作带来一定的影响。

2、由于随机噪声分布杂乱，因此想要既充分去除噪声，又避免有效信号的损失具有较大难度，如何改进去除噪音处理的这些问题，提高信号的信噪比成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

2、本公开提供了一种信号的处理方法、装置、设备及存储介质。

3、本公开的第一方面提供了一种信号的处理方法，所述处理方法包括：

4、获取含有噪音的原始信号，将所述原始信号从时域变换到频域；

5、对所述频域内的所述原始信号进行ceemd分解得到若干个imf分量；

6、在所有imf分量中确定信号主导的imf分量与噪声主导的imf分量；

7、对噪声主导的所述imf分量进行小波阈值降噪处理，获得降噪后的imf分量；

8、将降噪后的所述imf分量与信号主导的所述imf分量进行信号重构，得到降噪后的信号。

9、在一些示例性实施例中，对所述频域内的所述原始信号进行ceemd分解得到若干个imf分量包括：

10、对所述频域内的所述原始信号进行分解，得到实部和虚部；

11、对所述实部和所述虚部分别进行ceemd分解得到若干个第一实部imf分量和第一虚部imf分量。

12、在一些示例性实施例中，在所有imf分量中确定信号主导的imf分量与噪声主导的imf分量包括

13、对所有所述第一实部imf分量和所述第一虚部imf分量分别进行自相关计算，提取噪声主导的第二实部imf分量和第二虚部imf分量。

14、在一些示例性实施例中，对噪声主导的所述imf分量进行小波阈值降噪处理，获得降噪后的imf分量包括：

15、对所述第二实部imf分量进行小波阈值降噪处理得到第三实部imf分量，对所述第二虚部imf分量进行小波阈值降噪处理得到第三虚部imf分量。

16、在一些示例性实施例中，将降噪后的所述imf分量与所述信号主导的imf分量进行信号重构，得到降噪后的信号包括：

17、将所述第三实部imf分量和信号主导的实部imf分量相加，得到降噪后的实部信号；

18、将所述第三虚部imf分量和信号主导的虚部imf分量相加，得到降噪后的虚部信号；

19、将所述实部信号与所述虚部信号相加，得到降噪后的信号。。

20、在一些示例性实施例中，对噪声主导的所述imf分量进行小波阈值降噪处理，得到降噪后的imf分量包括：

21、对噪声主导的所述imf分量进行小波分解，获取各层小波系数；

22、根据所述各层小波系数选取各层小波的阈值，对各层小波系数进行阈值处理，获得处理后的小波系数；

23、对处理后的小波系数进行重构，获得降噪后的所述imf分量。

24、在一些示例性实施例中，根据所述各层小波系数选取各层小波的阈值包括：

25、采用局部自适应阈值作为各层小波的阈值，所述局部自适应阈值的表达式如下：

26、

27、其中，σ是噪声方差，其计算公式为：n为各层小波系数的长度，g为小波分解层数，k为尺度因子，median为取中值。

28、在一些示例性实施例中，对各层小波系数进行阈值处理，获得处理后的小波系数包括：

29、基于所述阈值建立阈值函数，所述阈值函数的公式如下：

30、

31、采用所述阈值函数对各层小波系数进行阈值处理，获得处理后的各层小波系数

32、在一些示例性实施例中，所述处理方法还包括：

33、将降噪后的所述信号从所述频域变换到所述时域。

34、本公开的第二方面提供了一种信号的处理装置，所述处理装置包括：

35、转换单元，用于获取含有噪音的原始信号，将所述原始信号从时域变换到频域；

36、分解单元，用于对所述频域内的所述原始信号进行ceemd分解得到若干个imf分量；

37、确定单元，用于对所有imf分量进行自相关计算，确定信号主导的imf分量与噪声主导的imf分量；

38、降噪单元，用于对所述噪声主导的imf分量进行小波阈值降噪处理，得到降噪后的imf分量；

39、重构单元，用于将降噪后的所述imf分量与信号主导的所述imf分量进行信号重构，得到降噪后的信号。

40、在一些示例性实施例中，所述转换单元，还用于将降噪后的所述信号从所述频域变换到所述时域。

41、本公开的第三方面提供了一种信号的处理设备，所述处理设备包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器用于实现如第一方面所述的信号的处理方法。

42、本公开的第四方面提供了一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由信号的处理设备的处理器执行时，使得信号的处理设备实现如第一方面所述的信号的处理方法。

43、本公开提供的信号的处理方法、装置、设备及存储介质中，，提供了一种能够充分去除噪声又尽量避免有效信号损失的信号处理方法，将含有噪音的原始信号从时域变换到频域，以在频域内对原始信号进行ceemd(complete ensemble empirical modedecomposition)分解，然后结合小波阈值降噪对噪声主导的imf分量进行降噪处理后，对处理过的噪声主导的imf分量和未处理过的信号主导的imf分量进行重构，得到降噪后的信号。本公开采用ceemd分解利用噪声辅助来改变极值点的分布，既保留了emd算法的完备性，又有效地缓解了eemd中由于加入大量白噪声而带来的误差，然后结合小波阈值降噪得到了能够尽可能反映原始信号特征，且信噪比得到极大改善的信号。

技术特征：

1.一种信号的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括：

2.根据权利要求1所述的信号的处理方法，其特征在于，对所述频域内的所述原始信号进行ceemd分解得到若干个imf分量包括：

3.根据权利要求2所述的信号的处理方法，其特征在于，在所有imf分量中确定信号主导的imf分量与噪声主导的imf分量包括

4.根据权利要求3所述的信号的处理方法，其特征在于，对噪声主导的所述imf分量进行小波阈值降噪处理，获得降噪后的imf分量包括：

5.根据权利要求4所述的信号的处理方法，其特征在于，将降噪后的所述imf分量与所述信号主导的imf分量进行信号重构，得到降噪后的信号包括：

6.根据权利要求1至5任一项所述的信号的处理方法，其特征在于，对噪声主导的所述imf分量进行小波阈值降噪处理，得到降噪后的imf分量包括：

7.根据权利要求6所述的信号的处理方法，其特征在于，根据所述各层小波系数选取各层小波的阈值包括：

8.根据权利要求7所述的信号的处理方法，其特征在于，对各层小波系数进行阈值处理，获得处理后的小波系数包括：

9.根据权利要求1所述的信号的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：

10.一种信号的处理装置，其特征在于，所述处理装置包括：

11.根据权利要求10所述的信号的处理装置，其特征在于，所述转换单元，还用于将降噪后的所述信号从所述频域变换到所述时域。

12.一种信号的处理设备，其特征在于，所述处理设备包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器用于实现如权利要求1至9任一项所述的信号的处理方法。

13.一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由信号的处理设备的处理器执行时，使得信号的处理设备实现如权利要求1至9任一项所述的信号的处理方法。

技术总结本公开提供了一种信号的处理方法、装置、设备及存储介质，其中，信号的处理方法包括：获取含有噪音的原始信号，将原始信号从时域变换到频域；对频域内的原始信号进行CEEMD分解得到若干个IMF分量；在所有IMF分量中确定信号主导的IMF分量与噪声主导的IMF分量；对噪声主导的IMF分量进行小波阈值降噪处理，获得降噪后的IMF分量；将降噪后的IMF分量与信号主导的IMF分量进行信号重构，得到降噪后的信号。本公开采用CEEMD分解利用噪声辅助来改变极值点的分布，既保留了EMD算法的完备性，又有效地缓解了EEMD中由于加入大量白噪声而带来的误差，然后结合小波阈值降噪得到了能够尽可能反映原始信号特征，且信噪比得到极大改善的信号。技术研发人员：游瑜春,赵向原,尚墨翰,刘国萍,王丹丹受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17