基于数字递归陷波的多通道瞬变电磁法周期噪声去除研究

多通道瞬变电磁数据受工频噪声干扰严重,去除周期性的工频噪声是多通道瞬变电磁法实测数据处理面临的重大难题。通过交换发射与接收位置避开电力线从源头上减小工频噪声只适合电力线分布少而简单、地形较平坦的情况,极性反转叠加法更适合阶跃激励电流,观测垂向电场仅适合一维电性结构。数字递归陷波能够相对稳健地压制周期性噪声,并且计算速度快,但是,数字递归陷波法本身也有问题:其一,反褶积前陷波会使大地脉冲响应出现周期性的凹陷;其二,数字递归陷波器本身存在瞬态响应。本文研究了利用数字递归陷波器去除多通道瞬变电磁数据的周期性噪声的几个关键问题。首先,对设计数字递归陷波器的传统零点极点法进行修正,推导了新的计算公式。新的设计方法采用陷波带宽计算滤波系数。陷波带宽具有明确的物理意义,便于分析问题。其次,研究反褶积后陷波,即直接对大地脉冲响应进行处理,并系统地分析了陷波带宽、初始条件、大地脉冲响应波形等因素对数字递归陷波器的瞬态响应及陷波效果的影响。研究表明,选择合适的初始条件可以有效压制数字递归陷波器的瞬态响应,从而消除大地脉冲响应包含的周期噪声。最后,应用反褶积后数字递归陷波方法处理了野外实测数据,得到了合理结果。