本發(fā)明涉及油氣物探工程領(lǐng)域，特別涉及基于互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的地震能量補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)：

非平穩(wěn)、非線性信號(hào)基本性質(zhì)的研究是信號(hào)分析中的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題，地震信號(hào)也往往都是非平穩(wěn)非線性的。傅里葉變換是信號(hào)分析理論的一個(gè)里程碑，在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但是由于它只能得到信號(hào)的頻率域信息，而且這些頻率域信息僅是全局性的信息，因此無(wú)法得到信號(hào)的時(shí)間域信息，從而通過(guò)傅里葉變換無(wú)法處理信號(hào)隨時(shí)間變化的非平穩(wěn)信號(hào)。

而小波變換等其它信號(hào)分析方法相對(duì)于傅里葉變換在一些方面有了很大的改善，但是這些信號(hào)分析方法也存在一些問(wèn)題，從而無(wú)法處理非線性非平穩(wěn)信號(hào)，例如由于能量泄露、小波基的選取等原因使得這些方法存在一定的局限性。

經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解能針對(duì)非平穩(wěn)非線性信號(hào)進(jìn)行處理，具有完全自適應(yīng)性，不受Heisenberg測(cè)不準(zhǔn)原理的制約，同時(shí)也適用于非平穩(wěn)突變信號(hào)，處理后能獲得“三瞬”信息，對(duì)能量補(bǔ)償有很好的效果。雖然，經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解在地震信號(hào)分頻處理上具有很大的優(yōu)勢(shì)，但是由于其自身的頻譜混疊問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)分解的不準(zhǔn)確，使得經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解失去原本的物理意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題和缺陷的至少一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種基于互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的地震能量補(bǔ)償方法。所述技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供了一種基于互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的地震能量補(bǔ)償方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的地震能量補(bǔ)償方法，所述方法包括以下步驟：

(1)將原始信號(hào)數(shù)據(jù)分別加入一對(duì)正白噪聲和負(fù)白噪聲，以獲得正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)；

(2)使正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)分別進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解并獲得正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合和負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合；

(3)計(jì)算正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合和負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的均值，以獲得通過(guò)各個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值形成的固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合；

(4)對(duì)所述固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合中的每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行能量補(bǔ)償；

(5)將所有的經(jīng)過(guò)能量補(bǔ)償后的固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行疊加，以獲得能量補(bǔ)償后的地震剖面。

具體地，在步驟(4)中，根據(jù)所述原始信號(hào)數(shù)據(jù)的頻率信息對(duì)所述每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行能量補(bǔ)償。

具體地，所述頻率信息為所述原始信號(hào)數(shù)據(jù)中的噪聲和有效信號(hào)的頻率分布范圍。

進(jìn)一步地，根據(jù)所述原始信號(hào)數(shù)據(jù)中的噪聲和有效信號(hào)的頻率分布范圍對(duì)所述每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量中的噪聲和有效信號(hào)頻率的成分含量進(jìn)行分析，并根據(jù)所分析的結(jié)果選擇性地對(duì)固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合中的固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行能量補(bǔ)償。

具體地，在步驟(4)中，通過(guò)自動(dòng)增益控制法對(duì)所述每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行能量補(bǔ)償。

具體地，對(duì)所述每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值通過(guò)自動(dòng)增益控制法進(jìn)行能量補(bǔ)償?shù)姆椒ňㄏ铝胁襟E：

(1)計(jì)算獲得所述固有模態(tài)函數(shù)分量均值的平方，之后將所述固有模態(tài)函數(shù)分量的平方與三角窗函數(shù)濾波器進(jìn)行卷積，并計(jì)算獲得卷積后的均方根；

(2)基于獲得的所述固有模態(tài)函數(shù)分量均值的卷積后的均方根，計(jì)算獲得調(diào)制函數(shù)；

(3)使所述固有模態(tài)函數(shù)分量均值與所述調(diào)制函數(shù)相乘進(jìn)行增益以獲得能量補(bǔ)償后的固有模態(tài)函數(shù)分量。

進(jìn)一步地，所述卷積后的均方根的表達(dá)式為：

其中，rms為第i個(gè)所述固有模態(tài)函數(shù)分量均值卷積后的均方根，imf_i為所述固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合中的第i個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值，h為三角窗函數(shù)濾波器。

進(jìn)一步地，所述調(diào)制函數(shù)的表達(dá)式為：

其中，f為所述調(diào)制函數(shù)，rms為所述固有模態(tài)函數(shù)分量均值的卷積后的均方根，max(rms)為所述固有模態(tài)函數(shù)分量均值的卷積后的均方根的最大值。

具體地，所述能量補(bǔ)償后的固有模態(tài)函數(shù)分量均值的表達(dá)式為：

IMF_i＝imf_i·f

其中，IMF_i為第i個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行增益獲得的能量補(bǔ)償后的第i個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值，imf_i為所述固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合中的第i個(gè)所述固有模態(tài)函數(shù)分量均值，f為所述第i個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值的調(diào)制函數(shù)。

具體地，在步驟(5)中，將各個(gè)經(jīng)過(guò)能量補(bǔ)償后的固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行疊加，以獲得重構(gòu)信號(hào)，并通過(guò)所述重構(gòu)信號(hào)獲得所述地震剖面，所述重構(gòu)信號(hào)的表達(dá)式為：

其中，IMF_i為所述能量補(bǔ)償后的第i個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值，S'(t)為重構(gòu)信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述加入的一對(duì)正白噪聲和負(fù)白噪聲均為所述原始信號(hào)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)方差0.2倍的白噪聲。

進(jìn)一步地，所述正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合中的各個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量之間的關(guān)系為近似正交的關(guān)系；

所述負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合中的各個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量之間的關(guān)系為近似正交的關(guān)系；

所述固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合中的各個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值之間的關(guān)系為近似正交的關(guān)系。

具體地，所述正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合和負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合中的固有模態(tài)函數(shù)分量均包括主頻由高到低的固有模態(tài)函數(shù)分量，

所述固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合中的固有模態(tài)函數(shù)分量均值為主頻由高到低的固有模態(tài)函數(shù)分量均值。

進(jìn)一步地，所述正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的表達(dá)式均為：

其中，S是所述原始信號(hào)數(shù)據(jù)，N是加入的白噪聲，M₁是所述原始信號(hào)數(shù)據(jù)加入正白噪聲之后的所述正白噪聲混合信號(hào)，M₂是所述原始信號(hào)數(shù)據(jù)加入負(fù)白噪聲之后的所述負(fù)白噪聲混合信號(hào)。

具體地，所述重構(gòu)信號(hào)為去除了剩余噪聲的重構(gòu)信號(hào)。

進(jìn)一步地，對(duì)所述每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行能量補(bǔ)償用于補(bǔ)償所述原始信號(hào)數(shù)據(jù)在地震傳播過(guò)程中所損失的能量。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的地震能量補(bǔ)償方法的流程圖；

圖2是實(shí)際的原始信號(hào)數(shù)據(jù)和實(shí)際的原始信號(hào)數(shù)據(jù)通過(guò)互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解獲得的時(shí)間-振幅曲線圖；

圖3a是信號(hào)數(shù)據(jù)模型通過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解獲得的各個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量的時(shí)間-振幅曲線圖；

圖3b是數(shù)據(jù)模型通過(guò)互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解獲得的各個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值的時(shí)間-振幅曲線圖；

圖4a是圖1所示的原始信號(hào)數(shù)據(jù)的時(shí)間-振幅曲線圖；

圖4b是圖4a所示的原始信號(hào)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和能量補(bǔ)償后的時(shí)間-振幅曲線圖；

圖4c是圖4a所示的原始信號(hào)經(jīng)過(guò)互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和能量補(bǔ)償后的時(shí) 間-振幅關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

參見(jiàn)圖1，其示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的地震能量補(bǔ)償方法的流程?；诨パa(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的地震能量補(bǔ)償方法包括以下步驟：

(1)將原始信號(hào)數(shù)據(jù)分別加入一對(duì)正白噪聲和負(fù)白噪聲，以獲得正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)；

(2)使正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)分別進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解并獲得正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合和負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合；

(3)計(jì)算正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合和負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的均值，以獲得通過(guò)各個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值形成的固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合；

(4)對(duì)固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合中的每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行能量補(bǔ)償；

(5)將所有的經(jīng)過(guò)能量補(bǔ)償后的固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行疊加，以獲得能量補(bǔ)償后的地震剖面。

也就是說(shuō)，基于互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的地震能量補(bǔ)償方法首先將地震信號(hào)進(jìn)行互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，具體如圖1所示的虛線框中的流程，即對(duì)原始數(shù)據(jù)分別加入一對(duì)正負(fù)白噪聲；然后通過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，從而生成兩套集合固有模態(tài)函數(shù)，使得最后的固有模態(tài)函數(shù)是含有正白噪聲和負(fù)白噪聲的固有模態(tài)函數(shù)的集合，這個(gè)過(guò)程就是互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解。通過(guò)互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解既能夠克服經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的模態(tài)混疊問(wèn)題，又能夠消除所引入噪聲的影響，使得后續(xù)分頻能量補(bǔ)償結(jié)果更加準(zhǔn)確，地震剖面連續(xù)性也更好。具體地，結(jié)合圖1所示，正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的表達(dá)式均為：

其中，S是原始信號(hào)數(shù)據(jù)，N是加入的白噪聲，M₁是原始信號(hào)數(shù)據(jù)加入正白噪聲之后的正白噪聲混合信號(hào)，M₂是原始信號(hào)數(shù)據(jù)加入負(fù)白噪聲之后的負(fù)白噪聲混合信號(hào)。

在本發(fā)明的一個(gè)示例中，將正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)分別作為待分解信號(hào)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，該經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的步驟包括：

a1分別計(jì)算獲得正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)所有的極大值，并通過(guò)三次樣條函數(shù)(例如三次樣條插值)擬合所有的極大值以獲得正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的上包絡(luò)線；

a2分別計(jì)算獲得正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)所有的極小值，并通過(guò)三次樣條函數(shù)(例如三次樣條插值)擬合所有的極小值以獲得正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的下包絡(luò)線；

a3分別計(jì)算正白噪聲混合信號(hào)的上包絡(luò)線和下包絡(luò)線的平均值與負(fù)白噪聲混合信號(hào)的上包絡(luò)線和下包絡(luò)線的平均值，以獲得正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的均值包絡(luò)線；

a4分別計(jì)算正白噪聲混合信號(hào)與正白噪聲混合信號(hào)的均值包絡(luò)線之間的正白噪聲混合信號(hào)差值和計(jì)算負(fù)白噪聲混合信號(hào)與負(fù)白噪聲混合信號(hào)的均值包絡(luò)線之間的負(fù)白噪聲混合信號(hào)差值，以獲得正白噪聲混合信號(hào)的第一數(shù)據(jù)序列和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一數(shù)據(jù)序列，之后分別獲得正白噪聲混合信號(hào)的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量；

a5將正白噪聲混合信號(hào)的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量從正白噪聲混合信號(hào)中分離以獲得正白噪聲混合信號(hào)的第一差值信號(hào)；和將負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量從負(fù)白噪聲混合信號(hào)中分離以獲得負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一差值信號(hào)；

a6將正白噪聲混合信號(hào)的第一差值信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一差值信號(hào)分別重復(fù)步驟a1-a4，以獲得正白噪聲混合信號(hào)的第二個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第二個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量；

a7將正白噪聲混合信號(hào)的第二個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第二個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量分別從正白噪聲混合信號(hào)的第一差值信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一差值信號(hào)中分離，以獲得正白噪聲混合信號(hào)的第二差值信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第二差值信號(hào)，以此類推，獲得正白噪聲混合信號(hào)的第三 個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量與第三個(gè)差值信號(hào)、第四個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量與第四個(gè)差值信號(hào)……第N個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量與第N個(gè)差值信號(hào)，和獲得負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第三個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量與第三個(gè)差值信號(hào)、第四個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量與第四個(gè)差值信號(hào)……第N個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量與第N個(gè)差值信號(hào)，其中N為大于等于4的整數(shù)。

在本發(fā)明的另一個(gè)示例中，在步驟a7中，當(dāng)獲得的正白噪聲混合信號(hào)的第N個(gè)差值信號(hào)和負(fù)白噪聲的第N個(gè)差值信號(hào)分別為單調(diào)函數(shù)或者趨近于零時(shí)，結(jié)束對(duì)正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解過(guò)程。

在本發(fā)明的還一示例中，在步驟a4中，在分別獲得正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一數(shù)據(jù)序列之后，判斷正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一數(shù)據(jù)序列是否符合固有模態(tài)函數(shù)的條件，當(dāng)正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一數(shù)據(jù)序列符合固有模態(tài)函數(shù)的條件時(shí)，將正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一數(shù)據(jù)序列分別作為正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量。

當(dāng)正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一數(shù)據(jù)序列不符合固有模態(tài)函數(shù)的條件時(shí)，分別使正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一數(shù)據(jù)序列作為待分解信號(hào)，并重復(fù)步驟a1-a3，也就是說(shuō)，分別使正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一數(shù)據(jù)序列按照正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的篩選固有模態(tài)函數(shù)的方式對(duì)新的數(shù)據(jù)序列，即正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)第一數(shù)據(jù)序列分別進(jìn)行固有模態(tài)函數(shù)的篩選。之后分別計(jì)算正白噪聲混合信號(hào)的第一數(shù)據(jù)序列與該第一數(shù)據(jù)序列的均值包絡(luò)線的差值，以獲得正白噪聲混合信號(hào)的第二數(shù)據(jù)序列，和計(jì)算負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一數(shù)據(jù)序列與該第一數(shù)據(jù)序列的均值包絡(luò)線的差值，以獲得負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第二數(shù)據(jù)序列，并分別判斷正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)第二數(shù)據(jù)序列是否符合固有模態(tài)函數(shù)的條件，以此類推，直到所獲得的正白噪聲混合信號(hào)的第m數(shù)據(jù)序列和負(fù)白噪聲混合信號(hào)第m數(shù)據(jù)序列分別符合固有模態(tài)函數(shù)的條件時(shí)，將正白噪聲混合信號(hào)的第m數(shù)據(jù)序列作為正白噪聲混合信號(hào)的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)正白噪聲混合信號(hào)的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量的篩選，和將負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第m數(shù)據(jù)序列作為負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量的篩選，其中m為大于 等于2的整數(shù)。

正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第二個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量至第N個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量的篩選方式分別與相應(yīng)的正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量的篩選方式相同，其中N為大于等于2的整數(shù)。

在分別獲得正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量至第N個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量之后，將正白噪聲混合信號(hào)的所有的固有模態(tài)函數(shù)分量作為正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合，并將負(fù)白噪聲混合信號(hào)的所有的固有模態(tài)函數(shù)分量作為負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合；然后計(jì)算正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合與負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的均值。也即是說(shuō)，通過(guò)計(jì)算正白噪聲混合信號(hào)的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量與負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量的均值獲得第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值；通過(guò)計(jì)算正白噪聲混合信號(hào)的第二個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量與負(fù)白噪聲混合信號(hào)的第二個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量的均值獲得第二個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值，以此類推，獲得第三個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值、第四個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值……第N個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值，并將上述獲得的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值至第N個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值作為固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合，其中N為大于等于4的整數(shù)。

在進(jìn)行互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解時(shí)，可以對(duì)原始信號(hào)數(shù)據(jù)加入1對(duì)正負(fù)白噪聲，也可以加入2對(duì)、5對(duì)或者更多對(duì)，但是每對(duì)正白噪聲的大小彼此不同，且由于互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解對(duì)所加正負(fù)白噪聲的敏感度要小于集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，因此僅僅加幾對(duì)正負(fù)白噪聲就完全可以滿足分解效果的要求。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，正負(fù)白噪聲的大小對(duì)信號(hào)的分解結(jié)果影響較大，當(dāng)加入到互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解中的正負(fù)白噪聲的幅值(即正負(fù)白噪聲的大小)過(guò)低時(shí)，不能抑制模態(tài)混疊問(wèn)題；當(dāng)加入到互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解中的正負(fù)白噪聲的幅值(即正負(fù)白噪聲的大小)過(guò)高時(shí)，會(huì)大大增加集合的平均次數(shù)，而且會(huì)造成信號(hào)中的高頻成分含量難以分解和正負(fù)白噪聲在信號(hào)中的殘余量過(guò)大的問(wèn)題。由此當(dāng)對(duì)原始信號(hào)數(shù)據(jù)加入1對(duì)正白噪聲時(shí)，優(yōu)選地所加入的正白噪聲和負(fù)白噪聲均為原始信號(hào)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)方差0.2倍的白噪聲。當(dāng)然，在加入1對(duì)或者多對(duì)正負(fù)白噪聲時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)原始信號(hào)數(shù)據(jù)的頻率對(duì)加入的成對(duì)的 正負(fù)白噪聲的大小做相應(yīng)的調(diào)整。

在本發(fā)明的一個(gè)示例中，當(dāng)加入多對(duì)正負(fù)白噪聲(即n對(duì)正負(fù)白噪聲，其中n為大于1的整數(shù))時(shí)，每對(duì)正負(fù)白噪聲均與原始信號(hào)數(shù)據(jù)形成正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)，即形成第一正白噪聲混合信號(hào)與第一負(fù)白噪聲混合信號(hào)，第二正白噪聲混合信號(hào)與第二負(fù)白噪聲混合信號(hào)……第n正白噪聲混合信號(hào)與第n負(fù)白噪聲混合信號(hào)。并且形成的上述每對(duì)正白噪聲混合信號(hào)和負(fù)白噪聲混合信號(hào)均需經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，其經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解過(guò)程與上述經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解過(guò)程完全相同，在此不再贅述。

當(dāng)經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解后，形成第一正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合與第一負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合，第二正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合與第二負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合……第n正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合與第n負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合，其中n為大于1的整數(shù)。之后計(jì)算第一正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量、第二正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量……與第n個(gè)正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量的平均值，獲得正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量平均值；計(jì)算第一正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的第二個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量、第二正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的第二個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量……與第n個(gè)正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的第二個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量的平均值，獲得正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的第二個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量平均值，以此類推，獲得正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的第三個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量平均值至第n個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量平均值，其中n為大于1的整數(shù)。

計(jì)算獲得負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量平均值至第n個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量平均值的原理與計(jì)算獲得正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量平均值至第n個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量平均值的原理完全相同，在此不再贅述。由此獲得了負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量平均值、第二個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量平均值……第n個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量平均值。

之后計(jì)算正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù) 分量平均值與負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量平均值的均值，獲得第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值；計(jì)算正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的第二個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量平均值與負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合的第二個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量平均值的均值，獲得第二個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值，以此類推，獲得第三個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值、第四個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值……第n個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值，并通過(guò)所獲得的第一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)均值至第n個(gè)固有模態(tài)函數(shù)均值形成固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合，其中n為大于1的整數(shù)。由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)原始信號(hào)數(shù)據(jù)的互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解。

如圖2所示，通過(guò)互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解能夠得到一系列主頻由高到低的各個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量，并且由互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的性質(zhì)可以知道，各個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量之間是近似正交的。也就是說(shuō)，正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合和負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合中的固有模態(tài)函數(shù)分量均包括主頻由高到低的固有模態(tài)函數(shù)分量，固有模態(tài)函數(shù)分量集合中的固有模態(tài)函數(shù)分量為主頻由高到低的固有模態(tài)函數(shù)分量。同時(shí)，正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合中的各個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量之間的關(guān)系為近似正交的關(guān)系；且負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合中的各個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量之間的關(guān)系為近似正交的關(guān)系；固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合中的各個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值之間為近似正交的關(guān)系。本發(fā)明由于采用的是完全相反的正負(fù)白噪聲，可以非常精確的去除了重構(gòu)信號(hào)的剩余噪聲。

在實(shí)際處理中，地震信號(hào)(即原始信號(hào)數(shù)據(jù))總是包含一些未知的隨機(jī)噪聲和間斷信號(hào)，所以在處理原始信號(hào)數(shù)據(jù)的過(guò)程中很重要的一個(gè)問(wèn)題就是分解對(duì)于隨機(jī)噪聲是否敏感，如果分解對(duì)于有限振幅的小噪聲不敏感，不會(huì)發(fā)生定量或者非定量的改變，這種分解總體上來(lái)說(shuō)是穩(wěn)定且符合物理唯一性的。但是從經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解分解的結(jié)果來(lái)看，這種方法不符合物理唯一性，結(jié)果是不可靠的，且不適于物理解釋。

結(jié)合圖3a和圖3b所示，雖然經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解在地震信號(hào)分頻處理上具有很大的優(yōu)勢(shì)，但是由于其自身的頻譜混疊問(wèn)題，導(dǎo)致同一分量中可能包含不同尺度，不同頻率成分含量的信號(hào)，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)分解的不準(zhǔn)確，而且由于模態(tài)混疊問(wèn)題還會(huì)導(dǎo)致橫向連續(xù)性較差，使得經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解分解失去原本的物理意義。而集 合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解對(duì)于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解來(lái)說(shuō)是個(gè)里程碑，通過(guò)加入均勻白噪聲的信號(hào)，不同尺度的區(qū)域自動(dòng)映射到和背景白噪聲相關(guān)的尺度上去，使得原始信號(hào)數(shù)據(jù)在不同尺度上具有連續(xù)性，極值點(diǎn)特性得到了改變，促進(jìn)抗混分解，比較好的避免了模態(tài)混疊現(xiàn)象。但是集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解是利用獨(dú)立且相同分布的噪聲，其分離得到的固有模態(tài)函數(shù)會(huì)不可避免地被污染，即不可避免地出現(xiàn)模態(tài)混疊的問(wèn)題。

而本發(fā)明提供的基于互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的地震能量補(bǔ)償方法中的互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解是對(duì)原始信號(hào)數(shù)據(jù)分別加進(jìn)去一對(duì)正負(fù)白噪聲，從而生成兩套集合固有模態(tài)函數(shù)，即正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合和負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合。其中一部分集合固有模態(tài)函數(shù)，也就是正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合包含正白噪聲的剩余量，另一部分集合固有模態(tài)函數(shù)，也就是負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合包含白噪聲負(fù)的剩余量，因此，最終固有模態(tài)函數(shù)(即固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合)是含有正噪聲和負(fù)噪聲的固有模態(tài)函數(shù)的集合。與集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的相同點(diǎn)是本發(fā)明中的互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解可以理解為通過(guò)加入擾動(dòng)的方式增加經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解過(guò)程的“經(jīng)驗(yàn)”；但它們的不同之處在于，由于本發(fā)明在進(jìn)行互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的過(guò)程中改變了加入擾動(dòng)的方式，使得“經(jīng)驗(yàn)積累”的速度大大提高，從而使正白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合和負(fù)白噪聲混合信號(hào)固有模態(tài)函數(shù)分量集合中的信號(hào)的個(gè)數(shù)會(huì)大大減少，進(jìn)而能夠提高計(jì)算效率，同時(shí)非常精確的去除了重構(gòu)信號(hào)的剩余噪聲，最重要的是能夠克服分解過(guò)程中的模態(tài)混疊問(wèn)題。因此本發(fā)明采用的是抗模態(tài)混疊好的互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，而不是經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解。

在對(duì)原始信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解之后，根據(jù)地震數(shù)據(jù)頻率信息，例如每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值中的噪聲、有效信號(hào)的頻率分布范圍等信息并結(jié)合結(jié)合原始信號(hào)數(shù)據(jù)的頻率信息，單獨(dú)對(duì)固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合中的每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值做合適的能量補(bǔ)償，這個(gè)過(guò)程相當(dāng)于振幅增益的過(guò)程。

在獲得固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合之后，例如可以通過(guò)希爾伯特變換獲得原始信號(hào)數(shù)據(jù)的時(shí)間-頻率關(guān)系圖和時(shí)間-振幅關(guān)系圖，以及每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值的時(shí)間-頻率關(guān)系圖和時(shí)間-振幅關(guān)系圖。之后通過(guò)原始信號(hào)數(shù)據(jù)時(shí)間- 頻率關(guān)系圖或者原始信號(hào)數(shù)據(jù)的頻率圖獲得原始信號(hào)數(shù)據(jù)中噪聲和有效信號(hào)的頻率分布范圍；然后通過(guò)獲得的噪聲和有效頻率分布范圍判斷每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值的時(shí)間-頻率關(guān)系圖中的噪聲和有效信號(hào)的頻率成分含量(即地震數(shù)據(jù)頻率信息)，之后根據(jù)所獲得的噪聲和有效信號(hào)的頻率成分含量對(duì)每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行能量補(bǔ)償。例如通過(guò)原始信號(hào)數(shù)據(jù)的時(shí)間-頻率關(guān)系圖獲得噪聲的分布范圍，之后對(duì)固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合中的一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值的時(shí)間-頻率關(guān)系圖中的噪聲成分含量進(jìn)行判斷，當(dāng)全部為噪聲成分含量時(shí)，則對(duì)該固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行能量補(bǔ)償。當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員可以明白，對(duì)固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合中的固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行能量補(bǔ)償時(shí)，也可以不應(yīng)采用上述方法選擇性地進(jìn)行能量補(bǔ)償。也就是說(shuō)，在獲得固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合后，對(duì)其中的每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行能量補(bǔ)償。本示例僅是一種說(shuō)明性示例，不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制。

結(jié)合圖4a-4c所示，本發(fā)明在對(duì)單個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量做能量補(bǔ)償時(shí)，方法與常用的能量補(bǔ)償及提高分辨率的譜白化有相似之處，但是相比于譜白化方法更有理有據(jù)，譜白化是對(duì)信號(hào)做整體的能量白化，具有盲目性，但是本技術(shù)方案是根據(jù)地震頻率信息，利用互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解精確的分頻特征，對(duì)固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合中的不同頻率成分含量的固有模態(tài)函數(shù)分量均值分別采用自動(dòng)增益控制法進(jìn)行能量補(bǔ)償，得到一系列能量補(bǔ)償后的時(shí)間域地震分量，處理過(guò)程更具有針對(duì)性。

具體地，對(duì)每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值通過(guò)自動(dòng)增益控制法進(jìn)行能量補(bǔ)償?shù)姆椒ňㄏ铝胁襟E：

(1)計(jì)算獲得固有模態(tài)函數(shù)分量均值的平方，之后將固有模態(tài)函數(shù)分量的平方與三角窗函數(shù)濾波器進(jìn)行卷積，并計(jì)算獲得卷積后的均方根，該卷積后的均方根的表達(dá)式為：

其中，rms為第i個(gè)所述固有模態(tài)函數(shù)分量均值卷積后的均方根，imf_i為所述固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合中的第i個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值，h為三角窗函數(shù)濾波器，例如海明窗函數(shù)濾波器、漢寧窗函數(shù)濾波器等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以明白，本示例僅是一種說(shuō)明性示例，不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制，本 領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，該濾波器為三角窗函數(shù)濾波器均可獲得固有模態(tài)函數(shù)分量均值卷積后的均方根。

(2)基于獲得的固有模態(tài)函數(shù)分量均值的卷積后的均方根，計(jì)算獲得調(diào)制函數(shù)，該調(diào)制函數(shù)的表達(dá)式為：

其中，f為調(diào)制函數(shù)，rms為上述步驟中的固有模態(tài)函數(shù)分量均值的卷積后的均方根，max(rms)為上述步驟中獲得的固有模態(tài)函數(shù)分量均值的卷積后的均方根的最大值，這是由于固有模態(tài)函數(shù)分量均值為數(shù)列，因此根據(jù)該固有模態(tài)函數(shù)分量均值所獲得的均方根同樣為數(shù)列，進(jìn)而該固有模態(tài)函數(shù)分量均值在卷積后具有均方根的最大值。

(3)使固有模態(tài)函數(shù)分量均值與調(diào)制函數(shù)相乘進(jìn)行增益以獲得能量補(bǔ)償后的固有模態(tài)函數(shù)分量，該能量補(bǔ)償后的固有模態(tài)函數(shù)分量均值的表達(dá)式為：

IMF_i＝imf_i·f

其中，IMF_i為第i個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行增益獲得的能量補(bǔ)償后的第i個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值，imf_i為固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合中的第i個(gè)所述固有模態(tài)函數(shù)分量均值，f為第i個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值的調(diào)制函數(shù)。

在將所有分頻能量補(bǔ)償后的固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行疊加后獲得重構(gòu)信號(hào)，并通過(guò)重構(gòu)信號(hào)獲得地震剖面(即時(shí)間、振幅和原始信號(hào)數(shù)據(jù)的道號(hào)關(guān)系圖)，且該重構(gòu)信號(hào)為去除剩余噪聲的重構(gòu)信號(hào)。所獲得的能量補(bǔ)償結(jié)果的表達(dá)式為：

其中，IMF_i為能量補(bǔ)償后的第i個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量，S'(t)為重構(gòu)信號(hào)。

基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的能量補(bǔ)償，分解過(guò)程中同一分量可能包含多個(gè)尺度的信息，導(dǎo)致后面的單分量能量補(bǔ)償不準(zhǔn)確。但是基于互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的地震能量補(bǔ)償方法能有效地補(bǔ)償?shù)卣饌鞑ミ^(guò)程中損失的能量(即有效地對(duì)固有模態(tài)函數(shù)分量均值集合中的每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值進(jìn)行能量補(bǔ)償)，特別是深層介質(zhì)。通過(guò)處理后的地震剖面(即經(jīng)過(guò)能量補(bǔ)償后的每一個(gè)固有模態(tài)函數(shù)分量均值共同形成的時(shí)間、振幅和原始信號(hào)數(shù)據(jù)道號(hào)的關(guān)系圖)整體能量 一致性好，分辨率得到了提高，深層地震高頻成分含量增多，頻帶變寬，主頻得到了提高，同相軸變細(xì)且區(qū)分更加明顯，結(jié)果較真實(shí)可靠，為后面的構(gòu)造解釋及儲(chǔ)層描述打下了很好的基礎(chǔ)。

從本發(fā)明所提供的基于互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的地震能量補(bǔ)償方法的過(guò)程和思路上看，本發(fā)明利用互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解能量補(bǔ)償?shù)哪繕?biāo)是深層介質(zhì)，而且在計(jì)算過(guò)程中離不開(kāi)淺層的反射信息。而且本發(fā)明采用互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解作為分頻手段對(duì)地震資料進(jìn)行能量補(bǔ)償，使得通過(guò)互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解能比較準(zhǔn)確的將信號(hào)分解到其對(duì)應(yīng)的尺度上去，從而得到較為準(zhǔn)確的能量補(bǔ)償結(jié)果。

雖然經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解能量補(bǔ)償和互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解能量補(bǔ)償都能起到能量補(bǔ)償作用，但是通過(guò)前面的分析可以知道，前者分解過(guò)程不可靠，高頻成分含量和低頻成分含量混合在一起，所以不能很好的補(bǔ)償高頻成分含量，對(duì)信號(hào)的補(bǔ)償作用也比后者要弱，互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解能量補(bǔ)償能將損失的高頻能量較好的補(bǔ)償起來(lái)，而不是單純的提高振幅，這對(duì)于地震信號(hào)處理是非常重要的?；パa(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解能量補(bǔ)償是有效、可行的，相對(duì)于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解能量補(bǔ)償，地震剖面深層能量補(bǔ)償效果更明顯，分辨率提高更多，且結(jié)果更真實(shí)可靠。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是：

(1)本發(fā)明提供的基于互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的地震能量補(bǔ)償方法是根據(jù)地震頻率信息，利用互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解精確的分頻特征，對(duì)不同頻率成分含量的固有模態(tài)函數(shù)分量分別采用自動(dòng)增益控制法進(jìn)行能量補(bǔ)償，從而得到一系列能量補(bǔ)償后的時(shí)間域地震分量，使得信號(hào)處理過(guò)程更具有針對(duì)性。

(2)在本發(fā)明提供的基于互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的地震能量補(bǔ)償方法中通過(guò)地震能量補(bǔ)償?shù)姆椒軌蛴行аa(bǔ)償?shù)卣饌鞑ミ^(guò)程中損失的能量，特別是深層介質(zhì)，且通過(guò)數(shù)據(jù)處理后的地震剖面整體能量一致性好，分辨率得到了提高，深層地震高頻成分含量增多，頻帶變寬，主頻得到了提高，同相軸變細(xì)且區(qū)分更加明顯，結(jié)果較真實(shí)可靠，為后面的構(gòu)造解釋及儲(chǔ)層描述打下了很好的基礎(chǔ)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。