基于標準差中位數的磁共振信號尖峰去除方法

李 同，林 昊，田寶鳳，林 君

(吉林大學a.儀器科學與電氣工程學院;b.地球信息探測儀器教育部重點實驗室，長春130026)

0 引言

地面核磁共振探測(SNMR:Surface Nuclear Magnetic Resonance)是20世紀80年代發展起來的一種非侵入性地下水資源探測方法。該方法通過產生激發磁場使水中氫質子向高能級躍遷，激發磁場消失后氫質子回歸平衡態的過程中將釋放能量，通過信號解析出地下環境中的一系列水文地質參數［1］。但是，實際工程應用中阻礙該方法得到大規模推廣的主要原因是核磁共振測得的信號很微弱，只有納伏級，極易受環境噪聲中尖峰噪聲的干擾。尖峰噪聲的幅值往往為有效信號的數倍，混疊在一起會導致信號淹沒在其中無法辨識［2－4］。Dalgaard等［5］分析了核磁共振信號中各種噪聲的特征以及處理方案，指出數據處理過程中應重視剔除尖峰干擾，否則在后續自適應濾波過程中信號將產生異變，因此，在數據處理過程中應首先對尖峰干擾進行剔除。

針對尖峰噪聲的處理一般在探測時設置閾值，當尖峰噪聲信號幅值超過閾值時，則舍棄該組測量數據，盡可能保留無干擾數據。然而，當實驗環境中有不間斷干擾源時需要大量重復實驗，因此，有必要進行后期數據處理以解決該類問題。針對此類問題，Jiang等［6］提出了閾值疊加方法，對尖峰較少的數據效果較好，但其實現條件比較苛刻，尖峰越多計算復雜度越高，且只適用于數據處理的后期疊加過程。Strehl［7］提出了運用小波變換的尖峰噪聲篩選方案，得到較好的效果，但算法的穩定性較差。……