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频率矫正广义s变换及在储层含油气性预测中的应用

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地球物理学报 2024年第7期67卷 2820-2829页

作者：刘乃豪魏圣焘张泽洲杨阳王治国刘镕菖路漫高静怀西安交通大学信息与通信工程学院西安710049 西安交通大学数学与统计学院西安710049 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

随着我国油气勘探程度的不断加深,陆相页岩油气等非常规油气逐渐成为我国勘探开发的重点,陆相页岩非均质性强、储层薄且纵横向变化剧烈等典型特征导致含油气性预测精度差,影响后续井位部署和生产等.时频变换方法是储层含油气性预测最有... 详细信息

随着我国油气勘探程度的不断加深,陆相页岩油气等非常规油气逐渐成为我国勘探开发的重点,陆相页岩非均质性强、储层薄且纵横向变化剧烈等典型特征导致含油气性预测精度差,影响后续井位部署和生产等.时频变换方法是储层含油气性预测最有效的工具.为了提高储层含油气性预测的精度,本文提出了一种频率矫正广义s变换(Frequency-Corrected Generalized s-Transform, FCGsT),该变换既具有s变换多尺度多分辨率的特性,又可以通过自适应选取窗函数参数以控制窗函数的带宽和主频等,这一特性可以适用于不同工区地震数据的处理与解释.与传统的s变换和广义s变换不同,该变换修正了传统s变换和广义s变换中的尺度因子,改善了s变换和广义s变换等传统方法中时频谱主频向高频方向偏移的问题,有利于精确描述复杂储层含油气性.合成数据算例表明,频率矫正广义s变换提升了地震信号局部时频特征的表征能力;将频率矫正广义s变换应用于鄂尔多斯盆地某工区储层含油气性预测中,实钻结果数据进一步验证了该时频分析方法在储层含油气性解释中的有效性和潜力.

关键词：时频分析广义s变换频率矫正广义s变换储层含油气性预测

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基于深度学习和广义s变换协同的风速预测

太阳能学报 2024年第7期45卷 664-671页

作者：朱哲萱马汝为曹黎媛李春祥上海大学力学与工程科学学院上海200444

针对实测风速的非平稳性特点,提出一种基于深度学习和时频分析的风速混合预测方法。首先,采用经验模态分解(EMD)将风速分解为若干子层,由此得到趋势分量和脉动分量以降低风速的非线性。根据2个分量的时频特性,采用长短时记忆(LsTM)处理... 详细信息

针对实测风速的非平稳性特点,提出一种基于深度学习和时频分析的风速混合预测方法。首先,采用经验模态分解(EMD)将风速分解为若干子层,由此得到趋势分量和脉动分量以降低风速的非线性。根据2个分量的时频特性,采用长短时记忆(LsTM)处理趋势分量,极限学习机(ELM)处理脉动分量。其次,引入广义s变换(GsT)来获得预测过程中的时频特性。同时,采用改进的灰狼算法(IGWO)对GsT、LsTM和ELM的参数进行优化。最后,以内蒙古某风场实测风速对所提模型进行验证,结果表明该模型具有较高的精度。

关键词：风电场风速预测长短时记忆极限学习机广义s变换

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基于广义s变换的汽车零部件载荷谱编辑方法

振动工程学报 2024年

作者：刘湘楠于超凡石伟钱学朋湖南科技大学机电工程学院诺博橡胶制品有限公司河北省汽车减震与密封橡胶产品技术创新中心

现有的基于s变换的汽车零部件载荷谱编辑方法存在时频分辨率缺乏自适应性的问题，影响载荷谱能量的时频聚集性，并进一步影响载荷谱编辑效果。为解决此问题，以汽车橡胶悬置为研究对象，基于广义s变换理论，探索广义s变换方法在汽车零... 详细信息

现有的基于s变换的汽车零部件载荷谱编辑方法存在时频分辨率缺乏自适应性的问题，影响载荷谱能量的时频聚集性，并进一步影响载荷谱编辑效果。为解决此问题，以汽车橡胶悬置为研究对象，基于广义s变换理论，探索广义s变换方法在汽车零部件载荷谱编辑领域的应用。采用广义s变换方法开展悬置载荷谱时频分析，以获取载荷能量在不同时间和频率下的分布信息；计算载荷谱的累积功率谱密度，并采用遗传算法确定累积功率谱密度的阈值，以识别载荷谱中损伤贡献量较小的时间片段；删除识别的载荷时间片段，得到缩减载荷谱。与基于s变换的载荷谱编辑方法进行比较，研究发现，基于广义s变换方法获得的缩减载荷谱的时间压缩量较大，且缩减载荷谱在统计参数、功率谱密度、雨流计数、疲劳寿命及损伤分布等方面均与原始载荷谱基本吻合。结果表明，广义s变换方法适用于编辑汽车零部件载荷谱，可为提高汽车零部件的耐久性台架试验效率提供一种有效手段。

关键词：载荷谱编辑广义s变换耐久性时频分析台架试验

基于同步提取广义s变换的机械故障诊断方法研究

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兵器装备工程学报 2024年第2期45卷 254-262页

作者：葛丽英李志农胡志峰毛清华张旭辉南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室南昌330063 西安科技大学陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室西安710054

现有的同步提取变换(synchroextracting transform, sET)窗函数固定缺乏灵活性,在进行故障诊断时很难有效获取到高时频精度和高抗干扰性能的瞬时频率,针对此问题,结合广义s变换可以自适应调节窗函数宽度的优点,提出一种基于同步提取广义... 详细信息

现有的同步提取变换(synchroextracting transform, sET)窗函数固定缺乏灵活性,在进行故障诊断时很难有效获取到高时频精度和高抗干扰性能的瞬时频率,针对此问题,结合广义s变换可以自适应调节窗函数宽度的优点,提出一种基于同步提取广义s变换(synchroextracting generalized stransform, sEGsT)的机械故障诊断方法。sEGsT方法的特点在于将Rényi熵作为度量时频聚集性的标准,通过在高斯窗函数中引入2个尺度调节因子来选择参数的最佳值,对得到的广义s变换二维时频谱构造出同步提取算子来提取时频脊线处的时频系数,该算子能保留与信号的时变特征最相关的TF信息,剔除多余的模糊时频能量,从而得到高时频分辨率的时频能量特征。仿真结果表明,所提方法不论在时频分辨率方面,还是在噪声鲁棒性方面,都优于传统时频分析方法,并且保持了良好的重构性。最后,将所提方法应用于航空发动机高速滚动轴承故障诊断中,结果表明,该方法能够准确识别故障信号中的特征频率。

关键词：同步提取变换广义s变换时频分析机械故障诊断航空发动机

基于广义s变换的光伏电站谐波和间谐波分析方法

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电子测量技术 2024年第3期47卷 71-76页

作者：宋强张欣杨路党三磊张鼎衢黄智坤广东电网有限责任公司计量中心清远511699 中国计量科学研究院北京100029

针对s变换高斯窗函数形式固定不变的问题,引入高斯窗调节因子改进s变换,提出一种基于广义s变换的光伏电站谐波和间谐波分析方法。首先通过MATLAB/simulink搭建光伏电站的仿真模型,在自然采样双极性sPWM调制方式下采集逆变器的三相输出电... 详细信息

针对s变换高斯窗函数形式固定不变的问题,引入高斯窗调节因子改进s变换,提出一种基于广义s变换的光伏电站谐波和间谐波分析方法。首先通过MATLAB/simulink搭建光伏电站的仿真模型,在自然采样双极性sPWM调制方式下采集逆变器的三相输出电压;然后以A相电压为例,采用广义s变换对电压信号处理得到一个模时频矩阵;最后对该矩阵分析实现光伏电站谐波和间谐波参数的准确计算。仿真结果表明,本文方法的幅值计算误差最大仅为3.30×10^(-4)%,频率的平均计算误差为0%,远小于s变换幅值误差35.19%和频率误差2.39%;能满足光伏电站谐波和间谐波检测精度的需要。

关键词：光伏电站谐波分析间谐波分析广义s变换

基于广义s变换的高频地波雷达电离层杂波抑制方法

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现代雷达 2024年第1期46卷 21-25页

作者：王千军李自立广西师范大学电子工程学院广西桂林541000

为了抑制电离层对高频地波雷达回波的干扰,文中提出了一种基于广义s变换(GsT)的时频滤波方法,通过GsT将受电离层污染的时域数据转换为时频域进行分析和处理,根据相邻时间窗信号和电离层杂波的相关性不同,依次将时间窗内数据构建Hankel矩... 详细信息

为了抑制电离层对高频地波雷达回波的干扰,文中提出了一种基于广义s变换(GsT)的时频滤波方法,通过GsT将受电离层污染的时域数据转换为时频域进行分析和处理,根据相邻时间窗信号和电离层杂波的相关性不同,依次将时间窗内数据构建Hankel矩阵,再进行子空间滤波,最终达到减轻电离层干扰的目的。通过与传统方法比较及实测数据处理分析,回波频谱中的电离层杂波抑制取得了较好的结果,进而验证了本方法在电离层杂波抑制中的可行性和有效性。

关键词：高频地波雷达电离层杂波广义s变换时频滤波

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广义s变换时频去噪技术及应用

广义S变换时频去噪技术及应用

基于广义s变换和并联神经网络的结构损伤识别研究

第二届中国石油物探学术年会

作者：郑伋邹少峰中石化石油物探技术研究院有限公司

由于地表环境以及地下构造的复杂多变,地震震源类型与接收方式的多样化等因素,可能导致地震记录存在信噪比低,保幅性差等问题,为后续的精细成像和构造解释带来重重困难。传统去噪手段中时间和频率分辨率受限,局部去噪效果较差且容易损... 详细信息

由于地表环境以及地下构造的复杂多变,地震震源类型与接收方式的多样化等因素,可能导致地震记录存在信噪比低,保幅性差等问题,为后续的精细成像和构造解释带来重重困难。传统去噪手段中时间和频率分辨率受限,局部去噪效果较差且容易损伤有效信号。广义s变换去噪方法是一种兼顾时域和频域分辨率的处理方法,具有无损变换、适用性强等特点。本文以东部某研究区数据为例,应用广义s变换时频分析技术进行面波去噪。同时针对单一去噪参数无法兼顾既有效地压制噪声,又不损伤有效信号的缺陷,采用了分频分步逐级压制噪声的方法,实现了面波的有效压制,并在更大程度上发挥了广义s变换的方法优势。最终处理得到的单炮和剖面验证了综合广义s变换方法在面波去噪中的适用性和有效性。

关键词：广义s变换时频分析分频分步逐级压制面波去噪

来源： cnki会议评论

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青岛理工大学学报 2024年第1期45卷 26-35页

作者：李行健吕建达赵凌云刁延松青岛理工大学土木工程学院青岛266525

目前在利用CNN网络提取特征的结构损伤识别研究中,仅仅利用1D-CNN和2D-CNN提取的特征进行损伤识别存在准确率低、识别效率不高等问题。提出了一种基于广义s变换和并联神经网络的结构损伤识别方法。为了丰富输入信号的特征维度,利用广义... 详细信息

目前在利用CNN网络提取特征的结构损伤识别研究中,仅仅利用1D-CNN和2D-CNN提取的特征进行损伤识别存在准确率低、识别效率不高等问题。提出了一种基于广义s变换和并联神经网络的结构损伤识别方法。为了丰富输入信号的特征维度,利用广义s变换将滤波后的信号转化成时频图,并同时将一维加速度响应信号和二维时频图分别输入1D-CNN和2D-CNN中进行时域和时频域特征提取,并在汇聚层进行特征拼接,然后通过FC层和softmax层对损伤识别结果进行分类。利用IAsC-AsCE sHM Benchmark结构第二阶段试验数据对所提出的并联网络模型进行验证,结果表明,所提出的网络模型与其他同类方法相比具有更高的识别精度和识别效率。

关键词：损伤识别广义s变换卷积神经网络时频分析特征融合

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基于局部最大值同步压缩广义s变换识别结构瞬时频率

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南京工程学院学报(自然科学版) 2024年第2期 63-68页

作者：黄乌燕陈奕涵朱百顺漳州职业技术学院建筑工程学院

为提升土木工程结构的瞬时频率识别精度，本文提出局部最大值同步压缩广义s变换方法.该方法首先对响应信号进行广义s变换；然后针对时频系数求取关于时间的偏导，进而估算信号的瞬时频率；最后采用局部最大值同步压缩算子来对时频系数... 详细信息

为提升土木工程结构的瞬时频率识别精度，本文提出局部最大值同步压缩广义s变换方法.该方法首先对响应信号进行广义s变换；然后针对时频系数求取关于时间的偏导，进而估算信号的瞬时频率；最后采用局部最大值同步压缩算子来对时频系数进行重排，以此得到响应信号的瞬时频带.通过一组两层剪切框架模型的数值算例和一个七层钢筋混凝土剪力墙振动台试验验证该方法的有效性和可行性.研究结果表明，与既有的局部最大值同步压缩变换相比，本文方法不仅提升了瞬时频率的识别精度，而且改善了响应信号瞬时频带的时频聚集性.

关键词：广义s变换局部最大值同步压缩变换时频系数瞬时频率