高通或低通滤波器无法轻易滤除的噪声很多,最常见的就是白噪声。白噪声在整个频谱内每个频点的能量为常数,且基本恒定,不管对信号进行低

白噪声
高通或低通滤波器无法轻易滤除的噪声很多,最常见的就是白噪声。白噪声在整个频谱内每个频点的能量为常数,且基本恒定,不管对信号进行低通还是高通处理,均不能有效地滤除白噪声,因为 它存在于整个频带范围内。
有趣的是人类对白噪声的了解已经非常充分,并能熟练地从中提取很多有用的信息。白噪声甚至具有医疗功能,有些医学专家(主要是内科医生和牙医)还成功地在试验中将白噪声应用于轻度麻醉。准确地讲,白噪声是随机的,它不具有相关性,故也没有偏差,因此,白噪声可以叠加到信号和算法中,或 始终存在于模/数转换器中,而不会造成长期误码。通过恰当的处理, 白噪声还可以用来创造声音,包 括人的声音和自然界的声音,甚至还能合成其它噪声。
在采用逆变换方法消除白噪声之前,可用FFT或小波滤波系统有效地提取白噪声并对结果设置门限 值。一般来说,通过随机数字发生器可以生成白噪声,但实验表明要生成理想的白噪声很难,其它噪声的合成也与此类似。

色噪声
白色包含了所有的颜色,因此白噪声的特点就是包含各种噪声。白噪声定义为在无限频率范围内功率密度为常数的信号,这就意味着还存在其它“颜色”的噪声,下面是常见的色噪声及其定义:
1.粉红噪声。在给定频率范围内(不包含直流成分),随着频率的增加,其功率密度每倍频程下降 3dB(密度与频率成反比)。每倍频的功率相同,但要产生每倍频程3dB的衰减非常困难,因此,没有纹 波的粉红噪声在现实中很难找到。
2.红噪声(海洋学概念)。这是有关海洋环境的一种噪声,由于它是有选择地吸收较高的频率,因此 称之为红噪声。
3.橙色噪声。该类噪声是准静态噪声,在整个连续频谱范围内,功率谱有限且零功率窄带信号数量 也有限。这些零功率的窄带信号集中于任意相关音符系统的音符频率中心上。由于消除了所有的合 音,这些剩余频谱就称为“橙色”音符。
4.蓝噪声。在有限频率范围内,功率密度随频率的增加每倍频增长3dB(密度正比于频率)。对于高 频信号来说,它属于良性噪声。
5.紫噪声。在有限频率范围内,功率密度随频率的增加每倍频增长6dB(密度正比于频率的平方 值)。
6.灰色噪声。该噪声在给定频率范围内,类似于心理声学上的等响度曲线(如反向的A-加权曲线), 因此在所有频率点的噪声电平相同。
7.棕色噪声。在不包含直流成分的有限频率范围内,功率密度随频率的增加每倍频下降6dB(密度 与频率的平方成反比)。该噪声实际上是布朗运动产生的噪声,它也称为随机飘移噪声或醉鬼噪声。
8.黑噪声(静止噪声)包括:
(1) 有源噪声控制系统在消除了一个现有噪声后的输出信号。
(2) 在20kHz以上的有限频率范围内,功率密度为常数的噪声,一定程度上它类似于超声波白噪声。 这种黑噪声就象“黑光”一样,由于频率太高而使人们无法感知,但它对你和你周围的环境仍然有 影响。
(3) 具有fβ谱,其中β>2。根据经验可知,该噪声的危害性很大。 在信号处理中,我们经常会提及狄拉克(Dirac)函数或单位脉冲,这种脉冲是指具有零宽度和无限高 电平的信号。然而,具有无穷低电平和无穷高电平的脉冲是无法找到的,但可根据不同要求,产生 带宽可选和功率密度可选的信号,然后将这些信号叠加到试验对象上,这样我们就可以观察到哪部 分信号被吸收,或者哪部分信号会产生谐振。

 

diego 2009-02-27 13:08
噪音可以归为两类:随机噪音和相干噪音。
随机噪音又包括两类:时间域随机噪音和空间域随机噪音。
不同道的空间随机噪音是互不相关的。在地震记录资料中通常后到的时间噪音要比的先到的强,通常采用时变带通滤波来压制时间域随机噪音。常规CMP叠加是压制道间互不相关随机噪音的一种有效的处理,通过采用每个地震道有多个检波器、每个地震记录有多炮组合和多次覆盖系统的方法,可以显著地提高信噪比。Sengbush在1983年就给出了随机噪音及其分析的全面总结。相干噪音包括三类:线性噪音、交混回响和多次波。相干线性噪音包括在浅海地震资料中经常大量存在的导波、面波以及与浅海水底侧面散射有关的噪音。
相干线性噪音
两种值得特别注意的相干线性噪音是导波和侧面散射。导波在CSG道集和CMP道集上表现为频散的线性噪音,但是经过叠加以后得到了很大程度的衰减。导波是在水层或低速近表层中沿水平方向传播的,它是频散的,即每一个频率成分是以不同的相速度传播的,并且可以用正交分布函数得到较好的描述。由于导波没有多少有用的反射能量,所以在CMP道集上导波通常要切除。当一种导波从导波束中分离出来并以更低的速度传播,这样就会与反射同相轴重迭。因此这时候就需要频率波数(FK)域倾角滤波。随着水深和海底情况的变化,沿着地震测线,导波频散的特性可能变化。水越浅,海底越软,导波的频散性和散射性越强。
侧面散射有一个较大时差变化范围,这个变化范围取决于在海底作为震源的散射体相对于接收电缆的位置,但是在叠加道集上又作为线性噪音重新出现(Larner 等,1983)。侧面散射沿着它的旅行时曲线的线性面以高速度叠加。这样就可以认为,在叠加记录中看到的线性噪音,尤其在后期,很可能是散射能量沿着它的旅行时曲线性面与高速反射波叠加在一起。与侧面散射有关的线性噪音在3D叠加资料时间切片上很容易识别。
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