一种基于双奇异值分解的全波核磁共振信号噪声滤除方法

    公开(公告)号:CN107045149A

    公开(公告)日:2017-08-15

    申请号:CN201710248194.0

    申请日:2017-04-17

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: G01V3/14 G01V3/38

    Abstract: 本发明涉及核磁共振测深信号噪声滤除领域,具体是基于双奇异值分解的全波核磁共振信号噪声的滤除方法,包括:利用地面核磁共振地下水探测仪器采集一组观测MRS含噪数据;对数据进行以拉莫尔频率为中心的带阻滤波,实现初步信噪分离;进行第一次奇异值分解,重构出噪声数据;用观测MRS含噪数据减去重构出的噪声数据,得到以信号能量为主、噪声能量相对较小的数据;进行第二次奇异值分解,重构出想要提取的MRS信号;利用非线性拟合方法进行MRS信号的特征参数提取。本发明针对单通道采集的全波MRS数据,可以同时去除工频谐波干扰和随机噪声的影响,通过非线性拟合实现有效MRS信号特征参数的提取。

    一种地面核磁共振信号提取方法

    公开(公告)号:CN106772646A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201611178162.X

    申请日:2016-12-19

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: Y02A90/344 G01V3/38

    Abstract: 本发明具体是利用基于工频谐波建模和自相关的地面核磁共振信号提取方法。该方法包括以下步骤:步骤(1):利用地面核磁共振地下水探测仪器采集到一组MRS含噪数据;步骤(2):利用统计方法判断是否存在尖峰噪声,如果存在,去除尖峰噪声并用插值结果代替,如果不存在,则测量数据保持不变;步骤(3):将去除尖峰噪声的数据,利用谐波建模的方法去除工频谐波噪声;步骤(4):对步骤(3)的结果进行自相关和叠加处理减小随机噪声;步骤(5):对步骤(4)后的结果进行MRS信号参数提取。本发明方法解决了磁共振测深找水工作中由于强工频谐波干扰和随机噪声造成的MRS信号有效提取的难题,获取的MRS信号关键特征参数的拟合误差较小。

    基于双极性脉冲的地面核磁共振横向弛豫时间的测量方法

    公开(公告)号:CN105785457A

    公开(公告)日:2016-07-20

    申请号:CN201610318060.7

    申请日:2016-05-13

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: G01V3/14

    Abstract: 本发明涉及核磁共振横向弛豫时间的测量领域,具体涉及基于双极性脉冲的地面核磁共振横向弛豫时间的测量方法,采用双极性自旋回波对横向弛豫时间T2进行测量,通过发射1号正极性90°脉冲和1号正极性180°脉冲采集第一实测信号和第二实测信号,再次发射2号负极性90°脉冲和2号正极性180°脉冲采集第三实测信号和第四实测信号,对第二实测信号和第四实测信号进行叠加,即可获得无自由感应衰减信号干扰的自旋回波信号。通过改变90°脉冲和180°脉冲之间的时间间隔τ,进行多次重复测量,可以获得多个自旋回波信号。本发明提高了地面核磁共振横向弛豫时间T2的测量精度,避免了T2较小时,CPMG序列采集的自旋回波信号个数少,测量精度受限的问题。

    基于ICA的核磁共振地下水探测信号噪声消除方法

    公开(公告)号:CN104614778A

    公开(公告)日:2015-05-13

    申请号:CN201510041803.6

    申请日:2015-01-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种核磁共振地下水探测信号噪声消除方法,包括以下步骤:录入三组核磁共振响应数据,分别对这三组数据进行傅里叶变换,确定每组数据核磁共振中心频率附近所含工频谐波,然后构造与工频谐波同频率,与核磁共振相应数据同长度的正弦函数、余弦函数,并与核磁共振响应数据组成观测信号,采用独立分量分析算法对每组观测信号进行分离得到解混信号,进行数据重构以消除工频谐波的干扰,将三组去除工频谐波的核磁共振数据作为观测信号,再利用ICA算法处理,削弱剩余随机噪声干扰。本发明在消除工频谐波噪声干扰的同时,不会破坏信号的任何细节,不需要铺设参考线圈,操作简单,压制随机噪声不需要大量的数据,减少处理时间。

    带有参考线圈的核磁共振地下水探测系统及探测方法

    公开(公告)号:CN102053280B

    公开(公告)日:2013-05-01

    申请号:CN201010537465.2

    申请日:2010-11-10

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: Y02A90/344

    Abstract: 本发明涉及一种带有参考线圈的核磁共振地下水探测系统及探测方法。通过多路A/D采集单元同步采集发射/接收线圈中的核磁共振信号以及参考线圈中噪声信号的全波形数据,通过计算参考线圈采集的噪声信号与核磁共振信号的最大相关性,实现参考线圈最佳位置和数量的布设,在信号和噪声统计特性未知的情况下,采用变步长自适应算法,最大限度对消发射/接收线圈获得核磁共振信号中的噪声,实现多场源复杂强噪声干扰下核磁共振信号的提取,有效地解决了村庄附近以及城市周边地区核磁共振探测干扰多、多种干扰噪声数据难以分离的问题,提高了仪器抗干扰性能,为在村庄附近以及城市周边地区寻找地下水提供了一种可靠的探测装置和方法。

    隧道突水超前预测装置及预测方法

    公开(公告)号:CN102262247A

    公开(公告)日:2011-11-30

    申请号:CN201110107100.0

    申请日:2011-04-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于核磁共振地下水探测方法的隧道突水超前预测装置及预测方法。收发一体多匝矩形或方形线圈,平行于掌子面布设,计算机控制高压电源,主控芯片通过驱动电路驱动发射桥路,产生激发磁场。放大电路将核磁共振信号放大后送到采集电路,采集电路通过A/D转换器将放大器输出的模拟信号转换成数字信号后送至计算机,对数据进行显示和存储和滤波处理,通过软件进行水文地质解释,将所采集到的核磁共振信号的初始振幅、衰减时间解释成含水率和孔隙度,将激发电流的大小解释成探测深度,进而给出掌子面前方地质体的含水率及潜在水体的赋存状态。本发明相对于其它勘探方法更直接有效,能有效的预报在隧道施工过程中的突水等地质灾害的发生。

    一种用于单边磁共振土壤探测的磁体阵列的设计方法

    公开(公告)号:CN119086624B

    公开(公告)日:2025-03-25

    申请号:CN202411554658.7

    申请日:2024-11-04

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于单边核磁共振探测技术领域,体涉及一种用于单边磁共振土壤探测的磁体阵列的设计方法,包括:初始化磁体阵列中每个磁体的参数,将圆形的射频线圈固定在磁体阵列下方,向射频线圈通入CPMG序列的交变电流以产生周期震荡的激励磁场;接收线圈接收到磁化矢量在弛豫过程中释放的电磁波产生的感生电动势,通过感生电动势计算脉冲激励后磁化矢量的倾角和扳倒角;以倾角和扳倒角为优化目标,采用二次规划方法调整对于固定尺寸射频线圈的最优磁体阵列设计参数,所述设计参数包括:各磁体的位置、旋转角度和尺寸大小。解决了探测探测灵敏区深度浅以及面积小的问题。获得的磁体阵列参数可以在目标区域获得低失真度的横向弛豫时间的测量信号。

    基于相位敏感型光时域反射仪的相位解卷绕误差恢复方法

    公开(公告)号:CN118424350B

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202410897253.7

    申请日:2024-07-05

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于分布式光纤声波传感技术领域,为一种基于相位敏感型光时域反射仪的相位解卷绕误差恢复方法,包括:将两个拍频电信号进行I/Q正交解调;对卷绕相位进行延拓解卷绕运算,得到相位#imgabs0#;识别相位#imgabs1#中跳变点并分割为多个分段信号;计算所有分段信号的均值,并将均值作为偏移量从每一个分段中移除此偏移,并去除分段点前后各#imgabs2#长度的信号;对所有分段信号进行变分模态分解;对所有模态建立ARIMA模型,以跳变点相邻的两段信号中相对应的模态分别向中间预测2#imgabs3#长度的信号,并取均值;遍历所有对应的模态,将所有对应的模态得到的均值叠加作为该跳变点的补偿信号;将补偿信号补偿到分段点,实现了相位解卷绕失败的识别和抑制,提高信号质量。

    一种基于低场磁共振技术的粮仓水分监测装置与方法

    公开(公告)号:CN118067770B

    公开(公告)日:2024-07-30

    申请号:CN202410467361.0

    申请日:2024-04-18

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于粮仓水分检测技术领域,为一种基于低场磁共振技术的粮仓水分监测装置与方法,包括:多个磁共振探头,以阵列形式布置在探测粮仓内部不同位置处;系统谱仪,设置在粮仓外部用于产生发射脉冲和采集信号,通过系统谱仪向磁共振探头中的射频线圈通入磁共振脉冲序列,产生射频交变磁场使粮仓水分中氢质子受到激发;停止激发后通过探头采集粮仓水分产生的磁共振信号传递至系统谱仪;所述系统谱仪将采集的磁共振信号实时解析,获取粮仓水分状态。本发明基于低场磁共振技术实现粮仓水分的高精度、快速测定,解决在粮仓外部进行探测导致水分测定精度低的问题。

    基于正则扩展卡尔曼滤波的航空瞬变电磁法快速反演方法

    公开(公告)号:CN118295036A

    公开(公告)日:2024-07-05

    申请号:CN202410719903.9

    申请日:2024-06-05

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于地球物理勘探技术领域,具体来讲为一种基于正则扩展卡尔曼滤波的航空瞬变电磁法快速反演方法,包括设置地下电导率模型,得到n时刻状态的地下电导率模型参数预测值及模型预测误差协方差;将n时刻状态的地下电导率模型参数预测值进行正演得到n时刻的正演模拟数据;将n时刻的正演模拟数据与n时刻的测量数据对n时刻状态的地下电导率模型参数预测值和模型预测误差协方差进行校正,得到校正后的n时刻状态的地下电导率模型参数以及校正后的模型预测误差协方差;迭代并输出经过当前次数迭代后更新的地下电导率模型作为n时刻状态地下电导率参数的最优估计值。本发明减少了反演计算量,解决了传统反演方法耗时的问题。

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