[发明专利]一种基于互相关的核磁共振全波信号噪声滤除方法

摘要

本发明涉及一种基于互相关的核磁共振全波信号噪声滤除方法，是利用噪声与拉莫尔频率的正弦信号不相关，而FID幅度衰减正弦信号与拉莫尔频率的正弦信号具有相关性的特点，通过互相关运算滤除噪声，然后拟合互相关波形的包络，并重构不含噪声的互相关波形，最后利用解卷积算法提取核磁共振全波数据中的FID信号。该方法运算数据计算量小，可以同时压制工频及其谐波噪声、随机噪声和尖峰噪声，明显提高核磁共振全波数据信噪比，有利于扩展核磁共振找水仪的应用范围和探测深度，而且该发明不需要额外的参考消噪装置，节约了成本，一次采集的全波数据通过互相关即可达到理想的滤波效果，节省测量时间。

主权项

一种基于互相关的核磁共振全波信号噪声滤除方法，其特征在于，包括以下步骤：A、读取核磁共振接收机野外采集的全波数据s(k)及其采样率fs；B、使用快速傅里叶变换求取全波数据的频谱S(ω)；C、读取频谱S(ω)中FID信号的频率f0所对应的相位θ0；D、读取频谱S(ω)中，FID信号频率f0左右两侧的两个工频谐波频率f1和f2，及其所对应的幅度a1，a2，相位θ1和θ2；E、重构两个工频谐波噪声的波形n1(k)和n2(k)；F、在全波数据s(k)中减去n1(k)和n2(k)，得到x(k)；G、将x(k)与参考信号cos(2πkf0/fs)进行互相关运算，得到R(m)；H、利用希尔伯特变换获取R(m)的包络信号，En(m)；I、将包络信号En(m)分为长度相等的两段，并分别使用双指数函数拟合包络曲线；J、使用双指数函数的拟合结果重构包络信号，Env(m)＝a·exp(bmf0/fs)+c·exp(dmf0/fs)，a、b、c、d为拟合参数；K、构造不含噪声的互相关波形rf(m)＝Env(m)·cos(2πmf0/fs+θ0)；使用参考信号cos(2πkf0/fs)对rf(m)进行解卷积运算，得到的解卷积结果ff(k)即为滤除噪声的核磁共振全波信号。