技術(shù)特征：

1.基于波形形態(tài)特征稀疏化建模的諧波噪聲壓制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)、根據(jù)可控震源滑動掃描采集地震記錄中諧波噪聲的波形形態(tài)特征構(gòu)造Chirplet變換，并與連續(xù)小波變換構(gòu)成超完備字典；

2)、Chirplet正、反變換的快速實(shí)現(xiàn)；

3)、基于相關(guān)后數(shù)據(jù)時(shí)頻分布特征確定Chirplet變換參數(shù)；

4)、根據(jù)參考掃描信號的起始頻率確定諧波噪聲濾波截止頻率，實(shí)現(xiàn)有效信號與諧波噪聲保真分離。

2.如權(quán)利要求1所述的基于波形形態(tài)特征稀疏化建模的諧波噪聲壓制方法，其特征在于，步驟1)，包括：

形態(tài)成分分析的對象是含有兩種具有不同形態(tài)特征的成分：

$\stackrel{\·}{s}={\stackrel{\·}{s}}_1+{\stackrel{\·}{s}}_2,$

式中：表示待分析信號；表示信號中的兩種成分，具有不同的形態(tài)特征；形態(tài)成分分析的目標(biāo)是分別提取出兩種成分；假設(shè)和分別由字典A₁和A₂有效的稀疏表示，但是用A₂稀疏表示和用A₁稀疏表示時(shí)稀疏性差；

在地震數(shù)據(jù)處理中，一般選擇連續(xù)小波變換作為稀疏表示有效信號成分的變換字典，其中連續(xù)小波變換為：

${\mathrm{WT}}_x(A,\mathrm{\τ})=\frac{1}{\sqrt{A}}{\∫}_{-\mathrm{\∞}}^{\mathrm{\∞}}x\left(t\right){\mathrm{\ψ}}^{*}\left(\frac{t-\mathrm{\τ}}{A}\right)dt,$

式中WT_x(A,τ)為變換系數(shù)，A表示尺度因子，x(t)表示待分析信號，ψ(t)表示Morlet母小波；其中t為時(shí)間，τ為平移量，*表示共軛；

連續(xù)小波變換的反變換為：

$x\left(t\right)=\frac{1}{C_{\mathrm{\ψ}}}\underset{0}{\overset{+\mathrm{\∞}}{\∫}}\frac{dA}{A}\underset{-\mathrm{\∞}}{\overset{+\mathrm{\∞}}{\∫}}{\mathrm{WT}}_x(A,\mathrm{\τ})\frac{1}{A^2}\mathrm{\ψ}\left(\frac{t-\mathrm{\τ}}{A}\right)d\mathrm{\τ},$

式中常數(shù)C_Ψ＜∞為其容許條件；

構(gòu)成合適的Chirplet變換作為稀疏表示諧波噪聲的字典，其中Chirplet正變換的定義為：

CT_x(t,f,a,c,d)＝∫x(τ)h^*(τ-t,f,a,c,d)dτ，

式中CT_x(t,f,a,c,d)表示待分析信號的Chirplet變換系數(shù)，x(t)表示待分析信號，a為伸縮參數(shù)，c為時(shí)間上的線性調(diào)頻率，f為頻率，d為頻率上的線性調(diào)頻率；τ為時(shí)間平移量，*表示共軛；h(t,f,a,c,d)為Chirplet變換的核函數(shù)，其表達(dá)式如下：

$h(\mathrm{\τ}-t,f,a,c,d)={(-jda)}^{\frac{1}{2}}\∫g(\frac{\mathrm{\τ}-t}{a}-v)e^{j\mathrm{\π}(2f\mathrm{\τ}+c{\left(\frac{\mathrm{\τ}-t}{a}-v\right)}^2+\frac{v^2}{d})}dv,$

式中g(shù)(t)為高斯函數(shù)；v為平移量；忽略頻率上的線性調(diào)頻操作，核函數(shù)退化為：

$h(t,f,a,c)=g\left(\frac{t}{a}\right)e^{j\mathrm{\π}2ft+j\mathrm{\π}c{\left(\frac{t}{a}\right)}^2},$

根據(jù)形態(tài)成分分析理論，用上面選定的字典A₁和A₂，構(gòu)成超完備字典，稀疏表示信號計(jì)算稀疏表示系數(shù)：

$\{x_1^{*},x_2^{*}\}=\arg \underset{x_1,x_2}{min}\stackrel{\·}{\mathrm{\λ}}\left(\right|\left|x_1\right|{|}_1+\left|\right|x_2\left|{|}_1\right)+\frac{1}{2}\left|\right|\stackrel{\·}{s}-A_1{x}_1-A_2{x}_2|{|}_2^2,$

式中：x₁為重構(gòu)系數(shù)中與A₁對應(yīng)的部分；x₂為重構(gòu)系數(shù)中與A₂對應(yīng)的部分；為拉格朗日乘子；該優(yōu)化問題通過坐標(biāo)分塊松弛算法求解。

3.如權(quán)利要求1所述的基于波形形態(tài)特征稀疏化建模的諧波噪聲壓制方法，其特征在于，步驟2)具體包括：

步驟101：從原始數(shù)據(jù)中讀出單道時(shí)域信號，記為x；

步驟102：計(jì)算得到信號x的Chirplet正變換的結(jié)果，記為y；

步驟103：計(jì)算得到y(tǒng)的Chirplet反變換結(jié)果,記為

步驟201：構(gòu)造一個(gè)線性升頻信號模型，記為s，其長度與信號x相同；

步驟202：計(jì)算得到信號s的Chirplet正變換結(jié)果，記為s₀；

步驟203：計(jì)算得到s₀的Chirplet反變換結(jié)果，記為

步驟204：根據(jù)模型反變換結(jié)果計(jì)算修正系數(shù)，即其中||.||₂表示二范數(shù)；

步驟104：將修正系數(shù)r作用到單道時(shí)域信號x的Chirplet反變換得到修正的Chirplet反變換結(jié)果，記為則

4.如權(quán)利要求1所述的基于波形形態(tài)特征稀疏化建模的諧波噪聲壓制方法，其特征在于，步驟3)包括：

步驟301：將單道時(shí)域信號x轉(zhuǎn)換到頻域，記為F；

步驟302：確定頻域的高、低頻分界，記為κ；

步驟303：計(jì)算頻率分界以上的高頻能量占總頻帶能量的比值，即振幅譜比值，記為b；

步驟304：根據(jù)振幅譜比值計(jì)算Chirplet變換的伸縮參數(shù)記為a，線性調(diào)頻參數(shù)記為c以及閾值權(quán)系數(shù)參數(shù)記為λ：

a＝k₁×b,λ＝k₂-b,c＝-k₃×b×a²，

其中，b為振幅譜比值；k₁,k₂,k₃分別為參數(shù)a、c與λ的修正系數(shù)。

5.如權(quán)利要求1所述的基于波形形態(tài)特征稀疏化建模的諧波噪聲壓制方法，其特征在于，步驟4)具體包括：

步驟401：根據(jù)參考掃描信號的起始頻率確定諧波噪聲的起始頻率f_b；

步驟402：諧波噪聲做截止頻率為f_b的高通濾波；

步驟403：原始數(shù)據(jù)減去濾波后的諧波噪聲得到有效信號，實(shí)現(xiàn)有效信號與諧波噪聲的保真分離。