广义S变换

摘要： 受地下介质衰减吸收作用、层内多次波等因素影响,地震子波在地层内部传播时会出现能量衰减、相位畸变以及频散,即实际地震记录中的地震子波具有时变性。传统的基追踪反演一般采用的是时不变地震子波,这与地下介质中子波传播的特性是不符合的,因此无法准确地反演出每道的相对反射系数。考虑到地震信号随时间变化的特点,这里基于广义S变换谱模拟方法直接从地震资料中提取时变子波,利用时变子波构建符合地震信号非平稳特征的时变子波核矩阵,实现基于时变子波核矩阵的基追踪地震反演。理论模型和实际工区地震资料测试结果表明,基于本文方法提取的时变子波基追踪地震反演结果,与传统时不变子波基追踪反演得到的反演结果相比,能进一步提高反演精度,可用于后期储层预测与精细刻画。

摘要： 为克服传统高压直流输电线路保护利用单端电气量无法可靠区分区内、外故障的缺陷,提出一种通过广义S变换提取直流线路故障电流高频频带幅值特征的单端量保护新方法。该方法在配备有混合直流断路器的直流线路发生故障时,利用1000~2500 Hz各采样频率电流横差值在区外明显小于区内的特征,构造了区内、外故障判据。利用300~1000 Hz的特征频率在单极接地故障时故障极特征频率电流幅值比非故障极大,以及两极短路故障时两极的特征频率电流幅值近似相等的特征,构造了故障启动判据和选极判据。在RTDS仿真平台搭建了风光储联合发电站经高压直流外送的三端柔性直流输电系统模型。仿真结果表明,所提方法能快速、可靠地识别故障类型和故障范围。同时,仿真验证了基于混合直流断路器的直流故障穿越方案的有效性。

摘要： 针对滚动轴承传统故障诊断方法需要先验知识以及人工提取特征导致故障识别错误率高的问题,提出一种基于广义S变换(Generalized S transform,GST)和改进卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的滚动轴承智能故障诊断方法。使用GST将一维振动信号转换为特征信息更加丰富的时频图,更加全面提取滚动轴承的故障特征信息。通过加入弹性斜率和高斯分布的神经元噪声,提出改进的激活函数EReLTanh(Elastic Rectified Linear Tanh,EReLTanh),并基于EReLTanh激活函数构建CNN。将得到的时频图进行压缩和归一化处理,生成时频图数据集并划分数据集。利用时频图数据集训练改进CNN,实现滚动轴承的智能故障诊断。使用自制实验平台采集不同种类滚动轴承故障数据,利用t-SNE进行全连接层特征降维可视化,结果表明:使用EReLTanh激活函数的CNN模型能够将不同故障样本的特征进行准确的分类,达到故障识别要求,同时使用该数据利用S变换、小波变换、GST并结合改进CNN和未改进CNN进行对比,提出的方法准确率得到提升。通过分析和对比实验可得出结论,利用GST和改进CNN的滚动轴承智能故障诊断方法能够在实际工程中更加简单方便地判断出故障类型及损伤程度,满足实际工程的需求。

摘要： 在对脑电信号的解码研究中,存在着现有时频分析方法对高频信号处理能力有限,多通道信号信息冗余,常用卷积神经网络分类器ReLU激活函数受学习速率的影响较大,对不同层采用相同的正则化很难获得满意结果等问题。为此,提出了一种基于广义S变换特征提取和增强卷积神经网络分类相结合的方法,同时提出一种结合Relief算法和向前选择搜索策略的包裹式方法进行通道选择。结果表明,提出的方法利用较少的信号通道,具有更强的特征提取和分类的能力,在第Ⅳ届BCI的数据集I上取得最高98.44±1.5%的分类准确率,高于其他现有算法。该方法良好的分类性能不仅减少了计算消耗,也有效提高了分类准确率,对脑电信号特征提取和分类具有一定的参考意义。

摘要： 有源配电网中,DG中性点接地方式的不同选择将对原有故障电气量造成不同影响.从小电流接地系统与DG中性点接地方式安全配合的角度分析可知,DG采用中性点不接地方式最佳,并由此得出了其暂态零序电流不受DG接入影响的结论.在此基础上,针对故障信息利用不充分且单一判据存在定位盲区的问题,提出一种基于广义S变换多维判据的故障定位方法,对暂态零序电流信号进行广义S变换处理,不仅利用其幅值矩阵故障信息提取了主谐振频率和暂态能量特征量,还提出利用常被忽略的相角矩阵构造了统计极性特征量,构建了完备的多维故障区段判据.通过依次比较两检测点任一故障特征量,差异较大则判定为故障区段.理论分析与仿真验证表明该方法能够有效、准确地定位故障区段,且具有较强的适用性.

摘要： 在油气勘探中,地震数据在采集过程中受到多种因素的干扰,会导致有效反射信息被压制削弱.变分模态分解(VMD)是一种新型的用来解决非线性问题的方法,VMD具有将信号的不同成分分解出来的特性,因此可利用VMD方法将含气目的层的弱反射信号有效识别出来.与此同时,通过时频分析求取衰减梯度的方法已经成为含气性检测的一种重要工具.为此,这里提出一种基于VMD方法的广义S变换时频分析技术来提取衰减梯度,最后结合测井数据进行含气性检测及验证.通过对南海实际工区地震资料处理结果表明,本方法可以将储层的油气异常特征很好地指示出来,且与已知井的油气展布规律相吻合,从而验证了本方法的可行性与有效性.

摘要： 实际的地层含油气之后变成了双相介质,而利用常用的单相介质理论进行油气检测容易产生多解性.因此,本文采用基于广义S变换的油气检测技术,提高预测的精度,减少多解性,然后结合实际资料,对该方法进行了实际应用,效果表明该方法可行.

摘要： 空间中存在的射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)会污染合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的回波数据,进而影响成像质量以及基于图像的应用.本文针对RFI的特点,提出了一种基于广义S变换(Generalized S Transform,GST)时频滤波的干扰抑制算法.该算法首先利用配对样本T检验对存在干扰的回波数据进行检测并标记,然后对被标记的回波数据的实部与虚部分别进行处理:将数据变换到广义S变换域,逐条对时间窗内的数据进行子空间滤波完成干扰抑制,接着把干扰抑制后的数据反变换到时域并与未标记信号组成新的纯净回波数据集,最后利用成像算法进行成像处理得到清晰的SAR图像.所提出算法可以在有效抑制SAR数据中射频干扰的同时,减少处理过程中有用信号的损失,实验结果验证了算法的有效性.

摘要： 透射槽波勘探是查明煤矿工作面地质情况的重要物探方法之一,其频散曲线埃里相识别的合理性直接关系到后续工作面层析成像的准确性.目前,S变换已被广泛应用到频散分析中,然而由于S变换窗函数固定,其应用效果受到限制,为进一步提高频散曲线埃里相的识别精度,本文将窗函数可调的广义S变换引入到频散曲线的分析中.对广义S变换的窗函数采用时间半高宽进行分析,窗函数时间半高宽在给定频率范围内越宽,其时间分辨率低;频率分辨率增高,窗函数宽度越窄,则时间分辨高、频率分辨低.给出了时间半高宽与广义S变换参数的关系式,可根据实际情况定量调节时频分辨率.计算表明,在合理选择广义S变换参数的前提下,广义S变换能有效提高时频分辨率,改善频散曲线埃里相特征,利于解释人员准确拾取透射槽波埃里相.

摘要： 下二叠统太原组和中二叠统山西组山2段是鄂尔多斯盆地东部气田致密岩性气藏的主要产气层,分别属于海陆过渡相和三角洲前缘相,砂体薄,横向规模小.太原组—山西组发育多套煤层,以山2段中下部4+5号煤层及太原组底部9号煤层最发育.煤岩波阻抗低,与高波阻抗砂泥岩地层形成强反射,屏蔽了砂泥岩之间的弱反射,应用叠前反演、地震属性等常规方法难以有效预测薄砂体.建立研究区目的层段砂泥岩地质模型,通过模型正演和时频分析方法对比发现,广义S变换能根据信号频率变化自适应调节时频分析时窗,具有更高的分辨率;实际应用中,首先压制煤层强反射,在此基础上采用广义S变换对研究区的薄储集层进行预测,井震符合率高,有效解决了研究区煤层背景下的薄储集层预测难题.

摘要： 基于模块化多电平柔性直流配电系统发生单极接地故障时,极间电压不变,系统仍然正常运行,但线路电流迅速增大,非故障极线路电压上升为原来的两倍,威胁线路安全,因此需要快速准确地识别故障发生区域.针对MMC换流器柔性直流配电网直流侧电缆单极接地故障时流经故障点的电流包含大量高次谐波,易受到线路暂态电压波动的影响的特点,提出将各区域馈线上的暂态电流故障分量经过广义S变换后,计算线路零频短窗暂态能量和,通过比较各区域的总能量实现故障区域定位方法.仿真结果验证了该方法能准确有效定位故障区间,并且不受线路噪声影响.

摘要： 基于模块化多电平柔性直流配电系统发生单极接地故障时,极间电压不变,系统仍然正常运行,但线路电流迅速增大,非故障极线路电压上升为原来的两倍,威胁线路安全,因此需要快速准确地识别故障发生区域.针对MMC换流器柔性直流配电网直流侧电缆单极接地故障时流经故障点的电流包含大量高次谐波,易受到线路暂态电压波动的影响的特点,提出将各区域馈线上的暂态电流故障分量经过广义S变换后,计算线路零频短窗暂态能量和,通过比较各区域的总能量实现故障区域定位方法.仿真结果验证了该方法能准确有效定位故障区间,并且不受线路噪声影响.

摘要： 基于模块化多电平柔性直流配电系统发生单极接地故障时,极间电压不变,系统仍然正常运行,但线路电流迅速增大,非故障极线路电压上升为原来的两倍,威胁线路安全,因此需要快速准确地识别故障发生区域.针对MMC换流器柔性直流配电网直流侧电缆单极接地故障时流经故障点的电流包含大量高次谐波,易受到线路暂态电压波动的影响的特点,提出将各区域馈线上的暂态电流故障分量经过广义S变换后,计算线路零频短窗暂态能量和,通过比较各区域的总能量实现故障区域定位方法.仿真结果验证了该方法能准确有效定位故障区间,并且不受线路噪声影响.

摘要： 基于模块化多电平柔性直流配电系统发生单极接地故障时,极间电压不变,系统仍然正常运行,但线路电流迅速增大,非故障极线路电压上升为原来的两倍,威胁线路安全,因此需要快速准确地识别故障发生区域.针对MMC换流器柔性直流配电网直流侧电缆单极接地故障时流经故障点的电流包含大量高次谐波,易受到线路暂态电压波动的影响的特点,提出将各区域馈线上的暂态电流故障分量经过广义S变换后,计算线路零频短窗暂态能量和,通过比较各区域的总能量实现故障区域定位方法.仿真结果验证了该方法能准确有效定位故障区间,并且不受线路噪声影响.

摘要： 台站接收的地震波属于非平稳随机信号,频率随时间改变.常规的功率谱概率密度方法缺乏时间信息,不能满足地震监测的需求.广义S变换以其优越的时频特性深受地球物理学者的青睐,是分析非平稳信号的重要手段.基于广义S变换理论,推导了全新的时变功率谱密度模型.通过爆炸事件对比研究,验证了该方法的可靠性和优越性,为以后的类似研究提供了有益的借鉴.

摘要： 台站接收的地震波属于非平稳随机信号,频率随时间改变.常规的功率谱概率密度方法缺乏时间信息,不能满足地震监测的需求.广义S变换以其优越的时频特性深受地球物理学者的青睐,是分析非平稳信号的重要手段.基于广义S变换理论,推导了全新的时变功率谱密度模型.通过爆炸事件对比研究,验证了该方法的可靠性和优越性,为以后的类似研究提供了有益的借鉴.

摘要： 台站接收的地震波属于非平稳随机信号,频率随时间改变.常规的功率谱概率密度方法缺乏时间信息,不能满足地震监测的需求.广义S变换以其优越的时频特性深受地球物理学者的青睐,是分析非平稳信号的重要手段.基于广义S变换理论,推导了全新的时变功率谱密度模型.通过爆炸事件对比研究,验证了该方法的可靠性和优越性,为以后的类似研究提供了有益的借鉴.

摘要： 台站接收的地震波属于非平稳随机信号,频率随时间改变.常规的功率谱概率密度方法缺乏时间信息,不能满足地震监测的需求.广义S变换以其优越的时频特性深受地球物理学者的青睐,是分析非平稳信号的重要手段.基于广义S变换理论,推导了全新的时变功率谱密度模型.通过爆炸事件对比研究,验证了该方法的可靠性和优越性,为以后的类似研究提供了有益的借鉴.

摘要： 随机噪声是地震数据处理过程中不可忽略的影响因素,降低了地震资料的信噪比,不利于地震有效波的识别.因此随机噪声的压制是获得高质量地震资料的一项重要任务.在时频域进行随机噪声压制是将地震信号变换到时频域,在时频域内识别随机噪声并进行压制再反变换回时间域实现随机噪声压制的过程.根据改进的广义S变换的基本原理,对地震数据进行广义S变换,然后对含噪频率剖面选取适当阈值压制噪声干扰,提取有效信号,最后重构得到去噪后的记录.经合成记录和实际地震资料处理实验证明,该方法能有效地进行噪声压制,提高地震剖面信噪比和分辨率.

摘要： 随机噪声是地震数据处理过程中不可忽略的影响因素,降低了地震资料的信噪比,不利于地震有效波的识别.因此随机噪声的压制是获得高质量地震资料的一项重要任务.在时频域进行随机噪声压制是将地震信号变换到时频域,在时频域内识别随机噪声并进行压制再反变换回时间域实现随机噪声压制的过程.根据改进的广义S变换的基本原理,对地震数据进行广义S变换,然后对含噪频率剖面选取适当阈值压制噪声干扰,提取有效信号,最后重构得到去噪后的记录.经合成记录和实际地震资料处理实验证明,该方法能有效地进行噪声压制,提高地震剖面信噪比和分辨率.

摘要： 本发明公开了一种基于广义霍夫变换和小波变换的路标识别方法，包括以下步骤：步骤1：选标准图像构建特征图像库；步骤2：对于采集到的图像进行去噪操作；步骤3：对去噪后的图像利用广义霍夫变换进行边缘提取；步骤4：将提取后的图像利用小波分解提取图像低频信息；步骤5：根据图像低频信息建立对应的特征图像；步骤6：采用欧式距离对所建立的特征图像和特征图像库进行匹配识别。本文发明利用小波分解获取图像低频信息，从而构建特征图像库，保留了图像中最本质、识别效果最好的特征信息，相比传统的识别方法，其准确率更高。

摘要： 本发明公开了一种基于广义S变换和Teager属性的肺部CT图像结节筛选方法，属于肺部图像处理领域；其包括步骤1：对输入的肺部CT图像进行水平方向和竖直方向上的广义S变换，得到水平方向时频谱和竖直方向时频谱；步骤2：对所述水平方向时频谱和竖直方向时频谱进行Teager主能量的提取，得到水平方向Teager主能量图和竖直方向Teager主能量图；步骤3：将所述水平方向Teager主能量图和竖直方向Teager主能量图进行阈值分割，得到疑似结节；本发明通过广义S变换和计算Teager主能量属性，从时频分析的角度来分析结节和非结节区域的差异，通过寻找非零像素克服肺部CT图像的肺部边界对广义S变换的影响，利用时频谱中的Teager主能量属性的区别从而筛选出疑似结节区域，提高了筛选准确度。

摘要： 本发明公开了一种基于广义霍夫变换和小波变换的路标识别方法，包括以下步骤：步骤1：选标准图像构建特征图像库；步骤2：对于采集到的图像进行去噪操作；步骤3：对去噪后的图像利用广义霍夫变换进行边缘提取；步骤4：将提取后的图像利用小波分解提取图像低频信息；步骤5：根据图像低频信息建立对应的特征图像；步骤6：采用欧式距离对所建立的特征图像和特征图像库进行匹配识别。本文发明利用小波分解获取图像低频信息，从而构建特征图像库，保留了图像中最本质、识别效果最好的特征信息，相比传统的识别方法，其准确率更高。

摘要： 本发明公开了一种广义W变换地震含气储层表征方法，包括以下步骤：S1、输入待分析的过井地震道信号；S2、对S1输入的过井地震道信号，选择合适的参数集范围，估计各个参数集下的广义高斯窗口；S3、根据上述获得不同参数集下的广义高斯窗口，对过井地震道信号进行分解，获取各个参数集下的时频变换结果；S4、采用聚焦策略自适应选取广义高斯窗口的参数集，得到优化后的广义W变换的时频谱；S5、采用傅里叶变换计算过井地震道信号的有效频带范围，将有效频带范围中的频率最大值的75%、60%、50%、33%设置为对比分析的频率值，最后通过对比分析S4得到的时频谱中四个频率值的衰减情况表征该井是否存在含气储层。本发明能够显著提高低频段能量聚焦性，有效表征地震含气储层。

摘要： 本申请涉及一种角度域广义Radon变换的离散方法、系统、终端以及存储介质。所述方法包括：读取地震道数据，设定地震道数据的成像点坐标，并读取每一个成像点坐标的走时、幅值以及方向表；计算散射角及离散间隔；计算所述散射角最近的采样点θ0及其分区边界并计算所述散射角到分区边界θbound的距离l，根据所述距离l判断分区边界θbound是否分裂散射角离散面，如果是，利用离散单元分裂算法将所述分区边界θbound附近的离散单元分裂为两个单元，并根据所述离散间隔计算分裂后的两个单元的面积；分别使用分裂后的两个单元计算采样点θ0以及θ0±Δθ处的成像累加。本申请可以获得连续平滑的角度域反演结果。

摘要： 本发明将广义S变换的时频分析方法引入测井流体识别，利用常规测井数据，经过数据降噪之后，将其中高频的信号部分再经过广义S变换，输出时频矩阵并将时频矩阵绘制二维等高线图，通过能量团的形态等特征进一步分析储层流体属性。相较常规测井流体识别方法，本发明首先在降低了常规测井曲线中的噪声，解决了时频域转换的失真问题，其次能够较为准确地通过能量团的形式区分不同性质的流体，提高了高阻水层的识别准确度。

摘要： 本发明涉及一种基于四元数广义S变换的地震数据降噪方法，涉及地震勘探领域。基于四元数广义S变换的地震数据降噪方法包括：获取多分量地震数据；根据预设四元数关系式将多分量地震数据转换为四元数函数；基于预设四元数广义S变换式对四元数函数进行四元数广义S变换，以获取四元数广义S变换谱；对四元数广义S变换谱进行滤波处理，以获取滤波结果；对滤波结果进行四元数广义S变换的逆变换，以将滤波结果转换为降噪多分量地震数据。通过将多分量地震数据转换为四元数函数，使得能够对多分量地震数据做四元数广义S变换，在进行降噪的同时，有效利用多分量地震数据各分量间的关联性信息，完整保留多分量地震数据的矢量波场特征。

摘要： 本发明涉及周界安防入侵信号识别技术领域，具体涉及一种基于广义S变换与迁移学习的周界安防入侵信号检测方法，首先通过光纤传感系统采集解调后的入侵信号以及非入侵信号，再利用广义S变换将一维信号转化成二维时频图，构建信号样本库，结合深度学习与迁移学习，利用深度学习模型先对公开数据集进行预训练，得到并保存一个训练好的模型，优化后得到最终的检测模型，最后将待测信号通过广义S变换后得到的时频图输入检测模型，进行检测结果判别，做出入侵反应。广义S变换具有更好的时频聚集性，分辨率更高，提取的细节特征更加明显，同时结合迁移学习，有更好的自适应学习能力，在小样本数据上相较于传统方法有更好的效果。

摘要： 本发明涉及一种基于改进广义S变换的轴承故障诊断方法，包括以下步骤：将加速传感器安装在旋转机械装置上，利用加速度传感器对振动进行测量，获得振动信号；根据轴承型号，设定原始的调节参数k为1，将所述振动信号输入至设定好的广义S变换S(t，f，k)进行分析，其中t为时间序列，f为采样频率等；本发明通过设置初始的广义S变换并计算得到轴承各种故障类型的标准拥挤度；采集同一轴承的振动数据，计算信号的拥挤度，通过对拥挤度的判断进行相应的参数调节，通过全局最佳分辨率的对比确定最优调节参数，进行改进广义S变换分析，分析效果最终完成故障诊断，实现故障精确诊断。

摘要： 本发明提供了一种交直流混合微电网中接口变换器的广义直流电动势控制方法。接口变换器的直流侧电压偏差和交流侧频率偏差经过广义直流电动势控制环节得到缓慢变化的有功功率参考值，控制着接口变换器的有功功率缓慢达到新的稳态。在广义直流电动势控制中，通过一个虚拟电阻即可实现交直流子网间有功功率的判断和分配，相比于传统双向下垂控制相对简单。同时，引入虚拟电感，为系统增加了一个惯性环节，提高了双向接口变换器的动态性能，有效地减弱了子网间功率波动的影响。