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大地电磁测深法(MT)和可控源音频大地电磁法(CSAMT)等频率域电磁法是地球物理勘探的主要方法,也是进行金属矿勘查、石油勘探、地热调查、深部地球物理探测的有效手段。然而,由于电磁测深的电磁波场特征和数据处理的局限性,信号分辨率较低,这一直是实际工作中困扰MT或CSAMT广泛应用的问题。在电磁法勘探中提取有效信号,实现高质量的数据处理,以获得可靠的电磁响应函数是十分重要的。根据原始资料特征及后期数据处理要求,本文提出将FIR数字滤波技术应用于电磁法勘探中时间域序列去除噪声、提取信号的预处理。
文章通过傅立叶变换对电磁信号进行功率谱估计,得到有效信号和干扰信号的频率特性,并根据电磁法实际工作中各频段采样率及有效信号的频率特征,拟定滤波器的性能指标,研究实现目标的高效FIR滤波算法。
针对系统中信号采样频率非常高而采用常规方法无法进行窄带FIR滤波器设计这一特点,本文结合多采样率信号处理的基本理论设计窄带FIR数字选频滤波器,主要是在滤波过程中,通过对信号进行抽取、内插等来实现的。通过分析所设计FIR滤波器的频率特性、抗混叠特性、去镜象特性,说明了采用多采样率结构设计窄带FIR滤波器能够有效地从通带宽度、通带波纹、截止频率、阻带衰减等方面对窄带FIR滤波器的性能进行控制。
通过理论数据模拟、天然场AMT、以及人工场CSAMT实测数据的滤波去噪分析,结果表明,原始资料中的噪声被很好的滤除,有效信号能明显的突出。经过滤波预处理的数据再进入常规数据处理,所得到的阻抗结果有明显的改善。