Brevet FR2966264A1 — publié le 20120420

PROCEDE DE TRAITEMENT ET DISPOSITIF POUR SIMULER ET AJOUTER DU BRUIT A DES SIGNAUX NUMERIQUES DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne le domaine technique du traitement de signaux numériques, en particulier un procédé de traitement et un dispositif pour simuler et ajouter du bruit à des signaux numériques dans le domaine du traitement de signaux numériques tel que le domaine des informations électroniques, la communication (en particulier la communication sans fil), les sciences biomédicales, l'accentuation d'image, le traitement de signaux radars et géophysiques (en particulier pour le traitement de données sismiques). CONTEXTE DE L'INVENTION Dans le domaine du traitement des signaux numériques, tel que le domaine du traitement de signaux géophysiques (en particulier le traitement de données sismiques), des informations électroniques, des sciences biomédicales, du radar, de la communication et du traitement d'image, etc., l'ajout de bruit aux signaux numériques est généralement requis pour le traitement de simulation de signaux. Par exemple, pendant le traitement de données sismiques, il est généralement nécessaire de supprimer le bruit pour augmenter le rapport signal-sur-bruit. En particulier pour un bruit régulier, tel qu'une onde multiple, une onde diffusée et une onde superficielle, etc., celui-ci doit généralement être éliminé ou supprimé en adoptant un procédé de filtrage multidimensionnel. Cependant, un procédé de filtrage multidimensionnel peut produire un effet de distorsion de repliement, et un des résultats causés par cet effet est que la section temporelle de sortie est trop inflexible. Par conséquent, il est particulièrement nécessaire d'effectuer un traitement de simulation et d'ajout de bruit sur les groupes de traces après filtrage multidimensionnel. Les procédés existants d'ajout de bruit aux signaux numériques peuvent être divisés en deux types, l'un consiste à ajouter du bruit blanc aux signaux numériques, et l'autre à ajouter du bruit coloré à des signaux numériques. Le bruit blanc désigne le signal de bruit aléatoire dont la densité de puissance est une constante dans une plage de fréquence illimitée, et les propriétés d'un échantillon sont non corrélées à celles d'un autre, ce qui représente la stochasticité des signaux à un certain degré. Le bruit coloré désigne le signal de bruit aléatoire dont la densité de puissance varie avec les fréquences de signal, et il peut être identifié en fonction de R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevet tq déposée.doc 1/41 10/17/2011 9:00:57 AM 2 la sensibilité à différentes plages de fréquence. Le bruit coloré commun comprend le bruit rose, le bruit rouge, le bruit orange, le bruit bleu, le bruit violet, le bruit gris, le bruit brun et le bruit noir (bruit statique). Actuellement, des études sur le bruit dans le domaine du traitement de signaux numériques sont encore au stade de l'identification du bruit, tandis que l'étude de la synthèse de nouveau bruit est pratiquement inexistante. Comme mentionné précédemment, le traitement d'ajout de bruit dans l'art antérieur est généralement l'ajout de bruit blanc ou de bruit coloré aux signaux ou traces de signaux cibles. En particulier, dans l'art antérieur, S;(t) est la trace de signal avec ajout de bruit obtenu en ajoutant directement une trace de signal de bruit blanc aux traces de signaux cibles, ce qui est un des procédés d'ajout de bruit conventionnels (la figure 3 et la figure 8 représentent respectivement la section temporelle et le spectre du groupe de traces de signaux avec ajout de bruit). Il a une expression générale du type Si«t) = S; (t) + µN, (t) , où S; (t) est la trace du signal cible qui doit être soumise au traitement d'ajout de bruit et de simulation (la figure 1 et la figure 6 représentent la section temporelle et le spectre du groupe de traces de signaux cibles, respectivement), N, (t) est la trace du signal de bruit blanc (la figure 2 et la figure 7 représentent respectivement la section temporelle et le spectre du groupe de traces de signaux de bruit blanc), !a représente un coefficient de proportionnalité, t représente le temps et i représente le numéro de séquence de traces de signaux. Il peut être observé sur la figure 3 et la figure 8 que le procédé d'ajout de bruit consistant à ajouter directement du bruit blanc au signal ou à la trace du signal cible ne peut pas réellement refléter ou restaurer le système de forme d'onde original, de sorte qu'il a un faible degré de simulation. De manière similaire, le procédé d'ajout de bruit consistant à ajouter directement du bruit coloré au signal cible ne peut pas réellement refléter ou restaurer le système de forme d'onde original, de sorte qu'il a un faible degré de simulation. RÉSUMÉ DE L'INVENTION Afin de résoudre un ou plusieurs des problèmes mentionnés ci-dessus présents dans l'art antérieur, l'invention concerne un nouveau procédé de génération de bruit pour effectuer un traitement de simulation et d'ajout de bruit dans le domaine du traitement de signaux numériques, qui génère un nouveau bruit synthétique. Ce nouveau bruit synthétique est un bruit aléatoire naturel et réaliste, et le signal ou trace de signal qui est soumis à un ajout de bruit par le nouveau bruit a un degré de simulation extrêmement élevé. 8:133200/33264 CNA/33264--111012-Demande de brevet tq déposée.doc 2/41 10/17/2011 9:00:57 AM L'invention concerne un procédé de génération de bruit de changement de couleur, qui comprend les étapes suivantes consistant à : Étape 1 : collecter des signaux numériques cibles ou des traces de signaux 5 numériques cibles ; Étape 2 : générer des signaux de bruit blanc ou des traces de signaux de bruit blanc ; Étape 3 : effectuer une opération de convolution sur les signaux numériques cibles et les signaux de bruit blanc pour générer des signaux de bruit de changement de couleur, ou effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux 10 numériques cibles et les traces de signaux de bruit blanc pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur. Les signaux ou traces de signaux de bruit de changement de couleur sont des signaux ou traces de signaux numériques obtenus en exécutant une opération de convolution 15 sur les signaux ou traces de signaux numériques cibles et les signaux ou traces de signaux de bruit blanc. De préférence, le signal de bruit de changement de couleur est représenté par N (t) , qui est exprimé par N (t) = N(t) * S(t) où, N(t) représente le signal de bruit blanc, 20 S(t)représente le signal cible qui doit être soumis au traitement d'ajout de bruit, t représente le temps, et l'opérateur « * » représente l'opération de convolution. De préférence, la trace de signal de bruit de changement de couleur est représentée par N; (t) , qui est exprimé par N, «t) = Ni (t) * Si (t) où, Ni (t) représente la trace de 25 signal de bruit blanc, Si (t) représente la trace de signal cible qui doit être soumise au traitement d'ajout de bruit, i représente le numéro de séquence des traces de signaux, t représente le temps, et l'opérateur « * » représente l'opération de convolution. Selon une variante, l'étape 3 comprend en outre une sous-étape consistant à effectuer 30 une opération de convolution sur les signaux numériques cibles S(t) et les signaux de bruit blanc N(t) pour générer des signaux de bruit de changement de couleur N^(t) , ou à effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles Si(t) et les traces de signaux de bruit blanc Ni(t) pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur N~ (t) , où t représente le temps et i 35 représente le numéro de séquence de traces de signaux. Selon une variante, l'étape 3 comprend en outre une sous-étape consistant à : - effectuer une transformée de Fourier sur les signaux numériques cibles S(t) ou les R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevet tq déposée.doc 3/41 10/17/2011 9:00:57 AM traces de signaux numériques cibles Si(t) pour obtenir des signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(w) ou des traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S, (w) ; - effectuer une transformée de Fourier sur les signaux de bruit blanc N(t) ou les traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel Ni(t) pour obtenir des signaux de bruit blanc N(w) ou des traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel Ni(w) ; où t représente le temps, i représente le numéro de séquence de trace de signal et w représente la fréquence. Selon une variante, l'étape 3 comprend en outre une sous-étape consistant à effectuer une opération de multiplication sur les signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(w) et les signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N(w) pour générer des signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel 1\1^ (w) , ou à effectuer une opération de multiplication sur les traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel Si (w) et les traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel Ni(w) pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N (w) ; effectuer une transformée de Fourier inverse sur les signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel 1\1^ (w) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N (w) pour obtenir les signaux de bruit de changement de couleur NA(t) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur N; (t) ; où t représente le temps, i représente le numéro de séquence de trace de signal, et w 25 représente la fréquence. Selon un autre aspect de l'invention, un procédé pour effectuer la simulation et l'ajout de bruit à des signaux numériques est prévu, qui comprend les étapes suivantes consistant à : 30 Étape 1 : collecter les signaux numériques cibles ou les traces de signaux numériques cibles à soumettre au traitement d'ajout de bruit ; Étape 2 : générer les signaux de bruit blanc ou les traces de signaux de bruit blanc ; Étape 3 : effectuer une opération de convolution sur les signaux numériques cibles et les signaux de bruit blanc pour générer des signaux de bruit de changement de 35 couleur, ou effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles et les traces de signaux de bruit blanc pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur ; Étape 4 : ajouter les signaux de bruit de changement de couleur générés aux signaux R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevet tq déposée.doc 4/41 10/17/2011 9:00:57 AM numériques cibles, ou ajouter les traces de signaux de bruit de changement de couleur générées aux traces de signaux numériques cibles. Selon une variante, l'étape 3 comprend en outre une sous-étape consistant à effectuer une opération de convolution sur les signaux numériques cibles S(t) et les signaux de bruit blanc N(t) pour générer des signaux de bruit de changement de couleur N^ (t) , ou effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles Se) et les traces de signaux de bruit blanc Ni(t) pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur K (t) , où t représente le temps et i représente le numéro de séquence de trace de signal. Selon une variante, l'étape 3 comprend en outre une sous-étape consistant à effectuer une transformée de Fourier sur les signaux numériques cibles S(t) ou les traces de signaux numériques cibles Si(t) pour obtenir des signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(w) ou des traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel Si (a)) ; effectuer une transformée de Fourier sur les signaux de bruit blanc N(t) ou les traces de signaux de bruit blanc Ni(t) pour obtenir des signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N(w) ou des traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel Ni(w) ; où t représente le temps, i représente le numéro de séquence de traces de signaux et w représente la fréquence. Selon une variante, l'étape 3 comprend en outre une sous-étape consistant à effectuer une opération de multiplication sur les signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(w) et les signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N(w) pour générer des signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N^(w), ou effectuer une opération de multiplication sur les traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel Si (w) et les traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel Ni(w) pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel Nî(w) ; effectuer une transformée de Fourier inverse sur les signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N^(w) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N; (w) pour obtenir les signaux de bruit de changement de couleur NA(t) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur N; (t) ; où t représente le temps, i représente le numéro de séquence de trace de signal, et w représente la fréquence. R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevet tq déposée.doc 5/41 10/17/2011 9:00:57 AM Selon une variante, le traitement d'ajout de signaux de bruit de changement de couleur comme décrit dans l'étape 4 est effectué conformément à l'équation suivante : S'' (t) = S(t) + µN~ (t) où u représente un coefficient de proportionnalité et t représente le temps. Selon une variante, le traitement d'ajout de signaux de bruit de changement de couleur comme décrit dans l'étape 4 est effectué conformément à l'équation 10 suivante : Si«t) = Si (t) + µNS (t) où i représente le numéro de séquence de trace de signal, u représente un coefficient de proportionnalité et t représente le temps. 15 Selon une variante, les traces de signaux numériques cibles sont les traces de signaux de données sismiques filtrées de façon multidimensionnelle. Selon un autre aspect supplémentaire de l'invention, un dispositif pour simuler et ajouter du bruit à des signaux numériques est prévu, qui comprend : 20 des moyens d'entrée pour entrer les signaux numériques cibles ou traces de signaux numériques cibles à soumettre au traitement d'ajout de bruit ; des moyens de génération de bruit blanc pour générer des signaux de bruit blanc ou des traces de signaux de bruit blanc ; des moyens de génération de bruit de changement de couleur, qui sont couplés aux 25 moyens d'entrée et aux moyens de génération de bruit blanc, et sont configurés pour effectuer une opération de convolution sur les signaux numériques cibles et les signaux de bruit blanc pour générer des signaux de bruit de changement de couleur, ou pour effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles et les traces de signaux de bruit blanc pour générer des traces de signaux de 30 bruit de changement de couleur ; des moyens de traitement d'ajout de bruit, qui sont couplés aux moyens d'entrée et aux moyens de génération de bruit blanc, et sont configurés pour ajouter les signaux de bruit de changement de couleur générés aux signaux numériques cibles, ou pour ajouter les traces de signaux de bruit de changement de couleur générées aux traces 35 de signaux numériques cibles. Selon une variante, les moyens de génération de bruit de changement de couleur sont en outre configurés pour effectuer une opération de convolution sur les signaux R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevet tq déposée.doc 6/41 10/17/2011 9:00:57 AM 7 numériques cibles S(t) et les signaux de bruit blanc N(t) pour générer les signaux de bruit de changement de couleur NA(t), ou effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles Si(t) et les traces de signaux de bruit blanc Ni(t) pour générer les traces de signaux de bruit de changement de couleur N~ (t) , où t représente le temps et i représente le numéro de séquence de trace de signal. Selon une variante, les moyens de génération de bruit de changement de couleur sont en outre configurés pour effectuer une transformée de Fourier sur les signaux numériques cibles S(t) ou les traces de signaux numériques cibles Si(t) pour obtenir des signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(w) ou des traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel Si (w) ; et effectuer une transformée de Fourier sur les signaux de bruit blanc N(t) ou les traces de signaux de bruit blanc Ni(t) pour obtenir des signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N(w) ou des traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel Ni(w) ; où t représente le temps, i représente le numéro de séquence de trace de signal, et w représente la fréquence. Selon une variante, les moyens de génération de bruit de changement de couleur sont en outre configurés pour effectuer une opération de multiplication sur les signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(w) et les signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N(w) pour générer des signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N^(w), ou effectuer une opération de multiplication sur les traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S, (w) et les traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel Ni(w) pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel Nî(w) ; et effectuer une transformée de Fourier inverse sur les signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N^(w) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N; (w) pour obtenir les signaux de bruit de changement de couleur NA(t) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur N; (t) , où t représente le temps, i représente le numéro de séquence de trace de signal, et w représente la fréquence. Selon une variante, les moyens de traitement d'ajout de bruit sont en outre configurés pour effectuer le traitement d'ajout de bruit conformément à l'équation suivante : S^(t) = S(t) + µN^ (t) , où S(t) est le signal numérique cible à soumettre au traitement R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevet tq déposée.doc 7/41 10/17/2011 9:00:57 AM d'ajout de bruit, N^(t) est le signal de bruit de changement de couleur, SA(t) est le signal numérique avec ajout de bruit, u représente un coefficient de proportionnalité, et t représente le temps. Selon une variante, les moyens de traitement d'ajout de bruit sont en outre configurés pour effectuer le traitement d'ajout de bruit conformément à l'équation suivante : S~ (t) = S; (t) + u-NÎ (t) , où S; (t) est la trace de signal numérique cible, Nî(t) est la trace de signal de bruit de changement de couleur, S; (t) est le signal numérique avec ajout de bruit cible, i représente le numéro de séquence de la trace de signal, u représente un coefficient de proportionnalité, et t représente le temps. Selon une variante, les traces de signaux numériques cibles sont les traces de signaux des données sismiques filtrées de façon multidimensionnelle. Selon une variante, le dispositif est utilisé pour simuler et ajouter du bruit aux signaux sismiques filtrés de façon multidimensionnelle pendant le traitement de l'onde sismique. L'invention peut être largement appliquée au domaine technique du traitement de signaux numériques, tel que le domaine des informations électroniques, la communication (en particulier la communication sans fil), les sciences biomédicales, l'accentuation d'image, le traitement de signal radar et géophysique (en particulier pour le traitement de données sismiques), pour effectuer un traitement d'ajout de bruit idéal. Par exemple, lorsque l'invention est appliquée pour traiter les signaux sismiques, les traces de signaux numériques cibles seraient les traces de signaux obtenues après un filtrage multidimensionnel des signaux sismiques numériques. Au moyen de l'invention, un traitement de simulation et d'ajout de bruit idéal peut être effectué sur les signaux sismiques filtrés de façon multidimensionnelle. En comparant la sortie spectrale des signaux ou traces de signaux auxquels est ajouté le bruit de changement de couleur avec la sortie spectrale des signaux ou traces de signaux auxquels du bruit blanc ou bruit coloré est ajouté, il peut être observé que les signaux, traces de signaux ou groupe de traces de signaux qui ont été soumis à un ajout de bruit en utilisant le bruit de changement de couleur de l'invention ont un degré de simulation extrêmement élevé, de sorte que le bruit de changement de couleur de l'invention est un bruit aléatoire synthétique naturel et réaliste. R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevet tq déposée.doc 8/41 10/17/2011 9:00:57 AM BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES Afin de décrire les modes de réalisation exemplaires de la présente invention de façon plus détaillée, il est fait référence ci-après aux figures annexées, pour que les aspects, caractéristiques et avantages de la présente invention soient compris de façon plus approfondie. Sur les figures : la figure 1 est un graphique illustrant la section temporelle du groupe de traces de signaux cibles à soumettre au traitement d'ajout de bruit et de simulation ; la figure 2 est un graphique illustrant la section temporelle du groupe de traces de signaux de bruit blanc ; la figure 3 est un graphique illustrant la section temporelle du groupe de traces de signaux avec ajout de bruit obtenu en ajoutant directement des traces de signaux de bruit blanc aux traces de signaux cibles selon l'art antérieur ; la figure 4 est un graphique illustrant la section temporelle du groupe de traces de 15 signaux du nouveau bruit aléatoire (c'est-à-dire, le bruit de changement de couleur) généré selon l'invention ; la figure 5 est un graphique illustrant la section temporelle du groupe de traces de signaux avec ajout de bruit obtenu en ajoutant les traces de signaux de bruit de changement de couleur générées selon l'invention aux traces de signaux cibles ; 20 la figure 6 est un graphique illustrant le spectre du groupe de traces de signaux cibles à soumettre au traitement d'ajout de bruit ; la figure 7 est un graphique illustrant le spectre du groupe de traces de signaux de bruit blanc ; la figure 8 est un graphique illustrant le spectre du groupe de traces de signaux avec 25 ajout de bruit obtenu en ajoutant directement les traces de signaux de bruit blanc aux traces de signaux cibles selon l'art antérieur ; la figure 9 est un graphique illustrant le spectre du groupe de traces de signaux de bruit de changement de couleur généré selon l'invention ; la figure 10 est un graphique illustrant le spectre du groupe de traces de signaux avec 30 ajout de bruit obtenu en ajoutant les traces de bruit de changement de couleur générées selon l'invention aux traces de signaux cibles ; la figure 11 est un graphique illustrant le spectre de vitesse (voir la partie gauche du graphique) et la section temporelle (voir la partie droite du graphique) d'un groupe d'ensemble de CMP originaux (c'est-à-dire des groupes de Common Midpoint (point 35 central commun)) collectés dans une zone de travail de prospection sismique selon un mode de réalisation préféré de l'invention ; la figure 12 est un graphique illustrant le spectre des ensembles de CMP originaux comme représenté sur la figure 11 ; R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevet tq déposée.doc 9/41 10/17/2011 9:00:57 AM la figure 13 est un graphique illustrant le spectre de vitesse (voir la partie gauche du graphique) et la section temporelle (voir la partie droite du graphique) des ensembles de CMP obtenus en éliminant l'interférence multi-onde pour les groupes de CMP originaux comme représenté sur les figures 11 et 12 ; la figure 14 est un graphique illustrant le spectre des ensembles de CMP obtenus en débruitant les ensembles de CMP ayant l'interférence multi-onde éliminée comme représenté sur la figure 13. la figure 15 est un graphique illustrant le spectre de vitesse (voir la partie gauche du graphique) et la section temporelle (voir la partie droite du graphique) des ensembles de CMP obtenus en ajoutant un bruit blanc aux ensembles de signaux comme représenté sur la figure 13 ; la figure 16 est un graphique illustrant le spectre des ensembles de CMP obtenus en ajoutant du bruit blanc à l'ensemble de traces de signaux comme décrit sur la figure 13 ; la figure 17 est un graphique illustrant le spectre des ensembles de CMP soumis à un filtrage passe-bande obtenus par filtrage passe-bande filtrant les ensembles de CMP auxquels un bruit blanc est ajouté comme représenté sur la figure 15 et la figure 16 ; la figure 18 est un graphique illustrant le spectre de vitesse (voir la partie gauche du graphique) et la section temporelle (voir la partie droite du graphique) des ensembles de CMP obtenus en ajoutant 30 % du bruit original (c'est-à-dire, un bruit coloré) à l'ensemble de traces de signaux représenté sur la figure 13 selon l'art antérieur ; la figure 19 est un graphique illustrant le spectre de vitesse (voir la partie gauche du graphique) et la section temporelle (voir la partie droite du graphique) des ensembles de CMP obtenus en ajoutant 30 % du bruit de changement de couleur à l'ensemble de traces de signaux (c'est-à-dire, l'ensemble de traces de signaux cibles) représenté sur la figure 13 selon l'invention ; la figure 20 est un graphique illustrant le spectre des ensembles de CMP auxquels est ajouté un bruit de changement de couleur comme représenté sur la figure 19 ; la figure 21 est un organigramme exposant la mise en oeuvre dans un domaine temporel du procédé de simulation et d'ajout de bruit selon l'invention ; la figure 22 est un organigramme exposant la mise en oeuvre dans un domaine fréquentiel du procédé de simulation et d'ajout de bruit selon l'invention ; la figure 23 représente le dispositif de simulation et d'ajout de bruit selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Il doit être noté que, sur toutes les figures exposant des sections temporelles, l'axe horizontal représente le numéro de séquence de la trace de signal, et l'axe vertical représente le temps (t) ; dans tous les spectres, l'axe horizontal représente la R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevettq déposée.doc 10/41 10/17/2011 9:00:57 AM fréquence (f) et l'axe vertical représente l'amplitude (IA1) ; et dans tous les spectres de vitesse, l'axe horizontal représente la vitesse (v) et l'axe vertical représente le temps (t). DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION Certains termes sont utilisés pour désigner des composants spécifiques d'un système dans l'ensemble de la demande. Comme il apparaîtra à l'homme du métier, différents noms peuvent généralement être utilisés pour indiquer le même composant, de sorte que ce document de demande n'est pas destiné à distinguer les composants qui sont nommés différemment mais ont la même fonction. Dans la présente demande, les termes « comprendre », « inclure », « avoir » sont utilisés de façon ouverte, de sorte qu'ils doivent être entendus comme « comprend mais non limité à... ». De plus, le terme « coupler » ou « couple » est destiné à désigner une connexion électrique indirecte ou directe. Par conséquent, si un premier dispositif est couplé à un deuxième dispositif, la connexion peut être réalisée par connexion électrique directe ou par connexion électrique indirecte par l'intermédiaire d'autres dispositifs et connexions. L'invention est décrite ci-dessous en référence aux figures. Comme décrit précédemment, les procédés antérieurs pour ajouter du bruit à des signaux numériques peuvent être divisés en deux types, l'un est l'ajout de bruit blanc à des signaux numériques, et l'autre est l'ajout de bruit coloré à des signaux numériques. Cependant, ces deux types de procédés d'ajout de bruit peuvent ne pas refléter réellement ou restaurer le système de forme d'onde original, de sorte qu'ils ont un faible degré de simulation, comme représenté sur la figure 3, la figure 6, la figure 7 et la figure 8. La figure 6 représente le spectre du groupe de traces de signaux cibles Si(t) à soumettre au traitement d'ajout de bruit, la figure 7 représente le spectre du groupe de traces de signaux de bruit blanc Ne), la figure 3 représente la section temporelle du groupe de traces de signaux avec ajout de bruit S;(t) obtenu en ajoutant directement des traces de signaux de bruit blanc aux traces de signaux cibles selon l'art antérieur, et la figure 8 représente le spectre du groupe de traces de signaux avec ajout de bruit S;(t) obtenu en ajoutant directement les traces de signaux de bruit blanc aux traces de signaux cibles. Comme représenté sur la figure 3, dans la section temporelle du groupe de traces de R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevettq déposée.doc 11/41 10/17/2011 9:00:57 AM signaux avec ajout de bruit S; (t) obtenu en ajoutant directement des traces de signaux de bruit blanc aux traces de signaux cibles, il peut être observé un signe évident de traitement d'ajout de bruit. De plus, à partir du spectre du groupe de traces de signaux avec ajout de bruit S; (t) obtenu en ajoutant les traces de signaux de bruit blanc comme représenté sur la figure 8, il peut également être observé que le bruit blanc ajouté est uniformément distribué dans l'ensemble du domaine fréquentiel. Par conséquent, le traitement conventionnel d'ajout de bruit consistant à ajouter directement le bruit blanc a un faible degré de simulation. Afin de résoudre les déficiences de l'art antérieur, l'invention concerne un procédé pour synthétiser un nouveau bruit (qui est ici appelé bruit de changement de couleur) ainsi qu'un procédé et un dispositif pour effectuer un traitement d'ajout de bruit en utilisant le nouveau bruit. Selon le premier mode de réalisation préféré, l'invention concerne un procédé pour synthétiser le bruit de changement de couleur, qui comprend les étapes suivantes consistant à : Étape 1 : collecter des signaux numériques cibles ou des traces de signaux numériques cibles à soumettre au traitement d'ajout de bruit ; Étape 2 : générer des signaux de bruit blanc ou des traces de signaux de bruit blanc ; Étape 3 : effectuer une opération de convolution sur les signaux numériques cibles et les signaux de bruit blanc pour générer des signaux de bruit de changement de couleur, ou effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles et les traces de signaux de bruit blanc pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur ; et Étape 4 : transmettre les signaux de bruit de changement de couleur ou traces de signaux de bruit de changement de couleur générés. De préférence, le procédé pour synthétiser le bruit de changement de couleur peut être mis en oeuvre dans le domaine temporel, et comprend les étapes suivantes 30 lorsqu'il est mis en oeuvre dans le domaine temporel consistant à : collecter des signaux numériques cibles S(t) ou des traces de signaux numériques cibles Si(t) à soumettre au traitement d'ajout de bruit, où t représente le temps et i représente le numéro de séquence de traces de signaux ; générer des signaux de bruit blanc N (t) ou des traces de signaux de bruit blanc Ni(t) ; 35 effectuer une opération de convolution sur les signaux numériques cibles S(t) et les signaux de bruit blanc N(t) pour générer des signaux de bruit de changement de couleur N^(t), ou effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles Se) et les traces de signaux de bruit blanc Ni(t) pour générer des 8:133200/33264 CNA/33264--111012-Demande de brevettq déposée.doc 12/41 10/17/2011 9:00:57 AM traces de signaux de bruit de changement de couleur N~ (t) ; et transmettre les signaux de bruit de changement de couleur N^(t) ou traces de signaux de bruit de changement de couleur N; (t) générés. De plus, de préférence, le procédé pour synthétiser le bruit de changement de couleur peut également être mis en oeuvre dans un domaine fréquentiel, qui comprend les étapes suivantes lorsqu'il est mis en oeuvre dans un domaine fréquentiel : collecter des signaux numériques cibles S(t) ou des traces de signaux numériques cibles Se) à soumettre au traitement d'ajout de bruit ; générer des signaux de bruit blanc N(t) ou des traces de signaux de bruit blanc Ni(t) ; effectuer une transformée de Fourier sur les signaux numériques cibles S(t) ou les traces de signaux numériques cibles Si(t) pour obtenir des signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(w) ou des traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel Si (w) , où w représente la fréquence et i représente le numéro de séquence de traces de signaux ; effectuer une transformée de Fourier sur les signaux de bruit blanc N(t) ou les traces de signaux de bruit blanc Ni(t) pour obtenir des signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N(w) ou des traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel Ni(w) ; effectuer une opération de multiplication sur les signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(w) et les signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N(w) pour générer des signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N^(w), ou effectuer une opération de multiplication sur les traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel Si (w) et les traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel Ni(w) pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N~ (w) ; effectuer une transformée de Fourier inverse sur les signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N^(w) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N; (w) pour obtenir les signaux de bruit de changement de couleur NA(t) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur N~ (t) ; et transmettre les signaux de bruit de changement de couleur N^(t) ou traces de signaux de bruit de changement de couleur N; (t) générés. Évidemment, Ni'(t) généré dans l'invention n'est pas totalement du type de bruit coloré, lorsque Si(t) est une trace de signal de bruit blanc, Ni'(t) est également une trace de signal de bruit blanc. Ni'(t) est un nouveau type de bruit aléatoire variant avec le type de Si(t) entre le signal de bruit blanc et le signal de bruit coloré, de sorte R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevettq déposée.doc 13/41 10/17/2011 9:00:57 AM 14 qu'il est appelé bruit de changement de couleur dans l'invention. Comme représenté sur la figure 4 et la figure 9, le bruit de changement de couleur N~ (t) généré dans l'invention est encore un bruit aléatoire, et les caractéristiques de distribution d'énergie (voir la figure 4) de Nî(t) dans la section temporelle coïncident avec les caractéristiques de distribution d'énergie des traces de signaux numériques cibles Se), et les caractéristiques spectrales (voir la figure 9) de Nî(t) coïncident également avec les caractéristiques spectrales de Se). Par conséquent, le résultat de l'analyse montre que le bruit de changement de couleur généré dans l'invention est un bruit aléatoire synthétique relativement naturel et réaliste. Ci-après, le deuxième mode de réalisation préféré de l'invention est décrit comme ci-15 dessous. Selon le deuxième mode de réalisation, l'invention concerne un procédé de traitement pour simuler et ajouter du bruit aux signaux numériques, qui comprend les étapes suivantes consistant à : 20 Étape 1 : collecter les signaux numériques cibles ou les traces de signaux numériques cibles à soumettre au traitement d'ajout de bruit ; Étape 2 : générer les signaux de bruit blanc ou les traces de signaux de bruit blanc ; Étape 3 : effectuer une opération de convolution sur les signaux numériques cibles et les signaux de bruit blanc pour générer des signaux de bruit de changement de 25 couleur, ou effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles et les traces de signaux de bruit blanc pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur ; Étape 4 : ajouter les signaux de bruit de changement de couleur générés aux signaux numériques cibles, ou ajouter les traces de signaux de bruit de changement de 30 couleur générées aux traces de signaux numériques cibles ; Étape 5 : transmettre les signaux numériques ou traces de signaux numériques qui ont subi le traitement d'ajout de bruit. De préférence, comme représenté sur la figure 21, le procédé de traitement pour 35 simuler et ajouter du bruit aux signaux numériques peut être mis en oeuvre dans un domaine temporel, et le procédé pour simuler et ajouter du bruit comprend les étapes suivantes lorsqu'il est mis en oeuvre dans un domaine temporel consistant à : (1) collecter des signaux numériques cibles S(t) ou des traces de signaux numériques R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevettq déposée.doc 14/41 10/17/2011 9:00:57 AM cibles Si(t) à soumettre au traitement d'ajout de bruit, où t représente le temps et i représente le numéro de séquence de traces de signaux ; (2) générer des signaux de bruit blanc N(t) ou des traces de signaux de bruit blanc Ni(t) ; (3) effectuer une opération de convolution sur les signaux numériques cibles S(t) et les signaux de bruit blanc N(t) (c'est-à-dire N^(t) = N(t) * S(t)) pour générer des signaux de bruit de changement de couleur N^(t) ,ou effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles Si(t) et les traces de signaux de bruit blanc Ni(t) (c'est-à-dire N,«t) = N; (t) * S; (t)) pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur N~ (t) ; et (4) ajouter les signaux de bruit de changement de couleur générés N^ (t) aux signaux numériques cibles S(t), ou ajouter les traces de signaux de bruit de changement de couleur générées Nî(t) aux traces de signaux numériques cibles Se) ; et (5) transmettre les signaux numériques SA(t) ou les traces de signaux numériques S; (t) avec ajout de bruit. De préférence, le traitement d'ajout de signaux de bruit de changement de couleur comme décrit dans l'étape (4) ci-dessus est effectué conformément à l'équation S^(t) = S(t) + uN^(t) , où µ représente un coefficient de proportionnalité, qui peut être déterminé par des techniciens conformément au besoin pratique. De préférence, le traitement d'ajout de traces de signaux de bruit de changement de couleur comme décrit dans l'étape (4) ci-dessus est effectué conformément à l'équation Sî(t) = S; (t) + µNS (t) , où i représente le numéro de séquence des traces de signaux, qui est un entier positif ; µ représente un coefficient de proportionnalité, qui est de préférence un pourcentage compris entre 0 et 1. De préférence, comme représenté sur la figure 22, le procédé de traitement pour simuler et ajouter du bruit à des signaux numériques peut être mis en oeuvre dans un domaine fréquentiel, et le procédé pour simuler et ajouter du bruit comprend les étapes suivantes lorsqu'il est mis en oeuvre dans un domaine fréquentiel consistant à : (1) collecter des signaux numériques cibles S(t) ou des traces de signaux numériques cibles Se) à soumettre au traitement d'ajout de bruit ; (2) générer des signaux de bruit blanc N(t) ou des traces de signaux de bruit blanc 35 Ni(t) ; (3) effectuer une transformée de Fourier sur les signaux numériques cibles S(t) ou les traces de signaux numériques cibles Si(t) pour obtenir des signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(w) (c'est-à-dire S(w) = FFT{ S(t) } ) ou des traces de R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevettq déposée.doc 15/41 10/17/2011 9:00:57 AM signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel Si(w) (c'est-à-dire Si (w) = FFT { Si (t) }) ; (4) effectuer une transformée de Fourier sur les signaux de bruit blanc N(t) ou les traces de signaux de bruit blanc Ni(t) pour obtenir des signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N(w) (c'est-à-dire N(w) = FFT{ N(t) } ) ou des traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel Ni(w) (c'est-à-dire Ni (w) = FFT { Ni (t) }) ; (5) effectuer une opération de multiplication sur les signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(w) et les signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N(w) pour générer des signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N^(w) (c'est-à-dire N^(w) = N(w) S(w)) ), ou effectuer une opération de multiplication sur les traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel Si (w) et les traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel Ni(w) pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N; (w) (c'est-à-dire N,«w) = Ni (w) Si (w)) ; (6) effectuer une transformée de Fourier inverse sur les signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N^(w) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N«w) pour obtenir les signaux de bruit de changement de couleur N^ (t) (c'est-à- dire N^(t) = FFT-1 {1\1^(w) }) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur Nî(t) (c'est-à-dire Nî(t) = FFT-1 { NÎ (w) } ) ; (7) transmettre les signaux de bruit de changement de couleur N^(t) ou traces de signaux de bruit de changement de couleur N; (t) générés ; (8) ajouter les signaux de bruit de changement de couleur générés N^ (t) aux signaux numériques cibles S(t), ou ajouter les traces de signaux de bruit de changement de couleur générées N~ (t) aux traces de signaux numériques cibles Se) ; et (9) transmettre les signaux numériques SA(t) ou les traces de signaux numériques S~ (t) avec ajout de bruit (cette étape n'est pas représentée sur la figure 22). De préférence, le traitement d'ajout de signaux de bruit de changement de couleur comme décrit dans l'étape (8) ci-dessus est effectué selon l'équation S^(t) = S(t) + µN^(t) , où µ représente un coefficient de proportionnalité, qui peut être déterminé par des techniciens selon les besoins pratiques. De préférence, le traitement d'ajout de traces de signaux de bruit de changement de couleur comme décrit dans l'étape (8) ci-dessus est effectué conformément à l'équation Sî(t) = S; (t) + µNS (t) , où i représente le numéro de séquence des traces de signaux, et µ représente un coefficient de proportionnalité. R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevettq déposée.doc 16/41 10/17/2011 9:00:57 AM En comparant la figure 5 (c'est-à-dire la section temporelle de l'ensemble de traces de signaux avec ajout de bruit selon l'invention) à la figure 3 (c'est-à-dire la section temporelle de l'ensemble de traces de signaux avec ajout de bruit selon l'art antérieur) et en comparant la figure 10 (c'est-à-dire le spectre de l'ensemble de traces de signaux avec ajout de bruit selon l'invention) à la figure 8 (c'est-à-dire le spectre de l'ensemble de traces de signaux avec ajout de bruit selon l'art antérieur), il peut être observé clairement que dans la section temporelle (figure 5) ou le spectre (figure 10) des traces de signaux numériques S; (t) obtenues en effectuant un traitement d'ajout de bruit en utilisant le bruit de changement de couleur généré selon l'invention, il n'y a pratiquement pas de signe du traitement d'ajout de bruit. Cela peut prouver que le bruit de changement de couleur généré selon l'invention est un bruit aléatoire synthétique naturel et réaliste, et les signaux cibles ou traces de signaux qui ont subi l'ajout de bruit avec le bruit de changement de couleur ont un degré de simulation extrêmement élevé par rapport aux procédés d'ajout de bruit de l'art antérieur. Ci-après, le troisième mode de réalisation de l'invention est décrit en référence à la figure 23. La figure 23 représente le troisième mode de réalisation de la présente invention, qui concerne un dispositif de simulation et d'ajout de bruit 100 pour simuler et ajouter du bruit à des signaux numériques, le dispositif comprend : des moyens d'entrée 101 pour entrer les signaux numériques cibles ou traces de 25 signaux numériques cibles à soumettre au traitement d'ajout de bruit ; des moyens de génération de bruit blanc 102 pour générer des signaux de bruit blanc ou des traces de signaux de bruit blanc ; des moyens de génération de bruit de changement de couleur 103, qui sont couplés aux moyens d'entrée 101 et aux moyens de génération de bruit blanc 102, et sont 30 configurés pour effectuer une opération de convolution sur les signaux numériques cibles et les signaux de bruit blanc pour générer des signaux de bruit de changement de couleur, ou pour effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles et les traces de signaux de bruit blanc pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur ; 35 des moyens de traitement d'ajout de bruit 104, qui sont couplés aux moyens d'entrée 101 et aux moyens de génération de bruit de changement de couleur 103, et sont configurés pour ajouter les signaux de bruit de changement de couleur générés aux signaux numériques cibles, ou pour ajouter les traces de signaux de bruit de R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevettq déposée.doc 17/41 10/17/2011 9:00:57 AM changement de couleur générées aux traces de signaux numériques cibles ; des moyens de sortie 105 pour transmettre les signaux numériques ou traces de signaux numériques avec ajout de bruit. De préférence, les moyens de génération de bruit de changement de couleur 103 sont en outre configurés pour effectuer une opération de convolution sur les signaux numériques cibles S(t) et les signaux de bruit blanc N(t) (c'est-à-dire N^(t) = N(t) * S(t)) pour générer les signaux de bruit de changement de couleur N^(t), ou pour effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles Si(t) et les traces de signaux de bruit blanc Ni(t) (c'est-à-dire N,«t) = N; (t) * S; (t) ) pour générer les traces de signaux de bruit de changement de couleur N; (t) . En variante, les moyens de génération de bruit de changement de couleur 103 sont en 15 outre configurés pour : effectuer une transformée de Fourier sur les signaux numériques cibles S(t) ou les traces de signaux numériques cibles Si(t) pour obtenir des signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(w) (c'est-à-dire S(w) = FFT{ S(t) 1) ou des traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel Si(w) (c'est-à-dire 20 Si (w) = FFT{ Si (t) 1) ; effectuer une transformée de Fourier sur les signaux de bruit blanc N(t) ou les traces de signaux de bruit blanc Ni(t) pour obtenir des signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N(w) (c'est-à-dire N(w) = FFT{ N(t) 1) ou des traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel Ni(w) (c'est-à-dire 25 Ni (w) = FFT{ Ni (t) 1) ; effectuer une opération de multiplication sur les signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(w) et les signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N(w) pour générer des signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N''(w) (c'est-à-dire N«w) = N(w) - S(w) ), ou effectuer une opération de 30 multiplication sur les traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S, (w) et les traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel Ni(w) pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N; (w) (c'est-à-dire N,«w) = Ni (w) Si (w) ) ; effectuer une transformée de Fourier inverse sur les signaux de bruit de changement 35 de couleur dans le domaine fréquentiel N^(w) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N; (w) pour obtenir les signaux de bruit de changement de couleur N^(t) (c'est-à-dire N^(t) = FFT-1{1\1^(w) }) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur N«t) (c'est-à-dire R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevettq déposée.doc 18/41 10/17/2011 9:00:57 AM N~ (t) = FFT-1 { N~ (w) } De préférence, les moyens de traitement d'ajout de bruit 104 sont en outre configurés pour effectuer l'ajout de bruit conformément à l'équation S^(t) = S(t) + µNr (t) , où S(t) représente le signal numérique cible à soumettre au traitement d'ajout de bruit, N^(t) représente le signal de bruit de changement de couleur, µ représente un coefficient de proportionnalité, et SA(t) représente le signal numérique avec ajout de bruit. De préférence, les moyens de traitement d'ajout de bruit 104 sont en outre configurés pour effectuer l'ajout de bruit conformément à l'équation S; (t) = S; (t) + µN; (t) , où S; (t) représente la trace de signal numérique cible, N~ (t) représente la trace de signal de bruit de changement de couleur, S; (t) représente le signal numérique avec ajout de bruit cible, i représente le numéro de séquence de la trace de signal, µ représente un coefficient de proportionnalité, et t représente le temps. Les caractéristiques et avantages de la présente invention sont en outre décrits en référence aux exemples spécifiques suivants. La figure 11 représente le spectre de vitesse (voir la partie gauche du graphique) et la section temporelle (voir la partie droite du graphique) d'un ensemble de groupes de CMP originaux (c'est-à-dire des groupes de Common Midpoint (point central commun)) collectés dans une zone de travail de prospection sismique selon un mode de réalisation préféré de l'invention. La figure 12 représente le spectre des ensembles de CMP originaux comme représenté sur la figure 11. Il peut être observé sur ces deux figures qu'une interférence multi-onde importante se produit sous 3500 ms. La figure 13 représente le spectre de vitesse (voir la partie gauche du graphique) et la section temporelle (voir la partie droite du graphique) des ensembles de CMP obtenus en éliminant l'interférence multi-onde des ensembles de CMP originaux comme représenté sur la figure 11 et la figure 12. La figure 14 représente le spectre des ensembles de CMP obtenus par débruitage des ensembles de CMP dans lesquels l'interférence multi-onde est éliminée comme représenté sur la figure 13. Il peut être observé à partir du spectre de vitesse représenté sur la figure 13 que l'interférence multi-onde a été éliminée, mais il persiste un problème en ce que les ensembles de CMP ressemblent à un modèle synthétique et ne sont pas naturels. La figure 15 représente le spectre de vitesse (voir la partie gauche du graphique) et la R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevettq déposée.doc 19/41 10/17/2011 9:00:57 AM 19 section temporelle (voir la partie droite du graphique) des ensembles de CMP obtenus en ajoutant du bruit blanc aux ensembles de traces de signaux comme représenté sur la figure 13. La figure 16 représente le spectre des ensembles de CMP obtenus en ajoutant du bruit blanc aux ensembles de traces de signaux comme représenté sur la figure 13. La figure 17 représente le spectre des ensembles de CMP soumis à filtrage passe-bande obtenus par filtrage passe-bande des ensembles de CMP auxquels est ajouté du bruit blanc comme représenté sur la figure 15 et la figure 16. Il peut être observé à partir de ces trois figures qu'il existe un signe évident d'ajout de bruit blanc dans la section temporelle (figure 15) ou le spectre (figure 16). Bien que le filtrage passe-bande (5, 10, 60, 80 Hz) puisse masquer les signes d'ajout de bruit dans la section temporelle, le spectre de sortie (figure 17) présente encore des signes d'ajout de bruit blanc, et cela n'est pas souhaitable dans le processus d'analyse de données. La figure 18 représente le spectre de vitesse (voir la partie gauche du graphique) et la section temporelle (voir la partie droite du graphique) des ensembles de CMP obtenus en ajoutant 30 % du bruit original (c'est-à-dire un bruit coloré) aux groupes des ensembles de signaux représentés sur la figure 13 selon l'art antérieur. Il peut être observé sur la figure 18 que l'interférence multi-onde dans les ensembles de CMP est affaiblie à un certain degré, mais dans le spectre de vitesse, il existe encore une énergie multi-onde élevée, ce qui est très désavantageux. La figure 19 représente le spectre de vitesse (voir la partie gauche du graphique) et la section temporelle (voir la partie droite du graphique) des ensembles de CMP obtenus en ajoutant 30 % du bruit de changement de couleur aux ensembles de traces de signaux (c'est-à-dire les ensembles de traces de signaux cibles) représentés sur la figure 13 selon l'invention. La figure 20 représente le spectre des ensembles de CMP auxquels du bruit de changement de couleur est ajouté comme représenté sur la figure 19. Il peut être observé à partir de ces deux figures que la section temporelle des ensembles de CMP semble naturelle, et qu'il n'y a pas d'onde multiple dans le spectre de vitesse. De plus, en comparant les spectres des ensembles de CMP représentés sur la figure 19 aux spectres des ensembles de traces de signaux cibles, il peut être observé que l'ajout du bruit de changement de couleur aux ensembles de traces de signaux cibles ne modifie pas les caractéristiques spectrales des ensembles de traces de signaux cibles. Par conséquent, il n'y a pratiquement pas de signe de traitement d'ajout de bruit dans la section temporelle ou dans le spectre, et le résultat est idéal. R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevettq déposée.doc 20/41 10/17/2011 9:00:57 AM Il peut être observé à partir de l'illustration ci-dessus que les ensembles de traces de signaux transmis obtenus en effectuant un traitement d'ajout de bruit avec le bruit de changement de couleur généré selon l'invention sont caractérisés en ce qu'un bruit évident est représenté dans le domaine temporel, mais en ce qu'il n'y a pas de bruit évident représenté dans le domaine fréquentiel. En d'autres termes, des signes de traitement d'ajout de bruit ne peuvent pas être observés dans la section temporelle ou dans le spectre des traces de signaux avec ajout de bruit selon l'invention, et les traces de signaux avec ajout de bruit ont un degré de simulation extrêmement élevé, de sorte que cela est très utile dans la résolution de problèmes de suppression de bruit, de simulation et d'ajout de bruit dans le traitement de signaux numériques. L'explication ci-dessus du mode de réalisation est uniquement illustrative à tous les égards, et ne doit pas être considérée comme étant restrictive. La portée de la présente invention est indiquée par les revendications plutôt que le mode de réalisation ci-dessus. De plus, il est entendu que tous les changements qui sont équivalents à une revendication dans le sens et la portée de la doctrine d'équivalence sont inclus dans la portée de la présente invention. R:133200A33264 CNAI33264--111012-Demande de brevettq déposée.doc 21/41 10/17/2011 9:00:57 AM REVENDICATIONS1. Procédé de traitement pour simuler et ajouter du bruit à des signaux numériques de données sismiques, caractérisé en ce que ce procédé comprend les étapes suivantes consistant à : Étape 1 : collecter les signaux numériques cibles ou les traces de signaux numériques cibles à soumettre au traitement d'ajout de bruit ; Étape 2 : générer les signaux de bruit blanc ou les traces de signaux de bruit blanc ; Étape 3 : effectuer une opération de convolution sur les signaux numériques cibles et les signaux de bruit blanc pour générer des signaux de bruit de changement de couleur, ou effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles et les traces de signaux de bruit blanc pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur ; Étape 4 : ajouter les signaux de bruit de changement de couleur générés aux signaux numériques cibles, ou ajouter les traces de signaux de bruit de changement de couleur générées aux traces de signaux numériques cibles. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape 3 comprend en outre : effectuer une opération de convolution sur les signaux numériques cibles S(t) et les signaux de bruit blanc N(t) pour générer des signaux de bruit de changement de couleurN^(t), ou effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles S;(t) et les traces de signaux de bruit blanc Ni(t) pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur Nî (t) , où t représente le temps et i représente le numéro de séquence des traces de signaux. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape 3 comprend en outre : effectuer une transformée de Fourier sur les signaux numériques cibles S(t) ou les traces de signaux numériques cibles Se) pour obtenir des signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(co) ou des traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel Me)) ; effectuer une transformée de Fourier sur les signaux de bruit blanc N(t) ou les traces de signaux de bruit blanc Ne) pour obtenir des signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N(co) ou des traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N;(co) ; où t représente le temps, i représente le numéro de séquence de trace de signal et co représente la fréquence. RA33200\33264 CNA\Notification before rejection\33264-120228 Revendications modifiees en reponse a notification CLEAN.doc 22/6 2/28/2012 11:49:03 AM 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape 3 comprend en outre : effectuer une opération de multiplication sur les signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel numériques cibles S(co) et les signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N(co) pour générer des signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N^(w), ou effectuer une opération de multiplication sur les traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel Mo)) et les traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N,(co) pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel K (co) ; effectuer une transformée de Fourier inverse sur les signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N«co) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N; (co) pour obtenir les signaux de bruit de changement de couleur N"(t) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur N; (t) ; où t représente le temps, i représente le numéro de séquence de trace de signal, et co représente la fréquence. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le traitement d'ajout de signaux de bruit de changement de couleur comme décrit dans l'étape 4 est effectué conformément à l'équation suivante : S~ (t) = S(t) + µN^(t) où µ représente un coefficient de proportionnalité et t représente le temps. 6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le traitement d'ajout de signaux de bruit de changement de couleur comme décrit dans l'étape 4 est effectué conformément à l'équation suivante : Sî (t) = S; (t) + µNî (t) où i représente le numéro de séquence de trace de signal, µ représente un coefficient de proportionnalité et t représente le temps. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les traces de signaux numériques cibles sont les traces de signaux de données sismiques filtrées de façon multidimensionnelle. 8. Procédé de génération de bruit de changement de couleur, caractérisé en ce R:\ 33200\33264 CNAINotification before rejectioM33264-120228 Revendications modifiees en reponse a notification CLEAN.doc 23/6 2/28/2012 11:49:03 AMque le procédé comprend les étapes suivantes consistant à : Étape 1 : collecter des signaux numériques cibles ou des traces de signaux numériques cibles ; Étape 2 : générer des signaux de bruit blanc ou des traces de signaux de bruit blanc ; Étape 3 : effectuer une opération de convolution sur les signaux numériques cibles et les signaux de bruit blanc pour générer des signaux de bruit de changement de couleur, ou effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles et les traces de signaux de bruit blanc pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur ; et en ce que les signaux numériques sont des signaux numériques de données sismiques. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape 3 comprend en outre : effectuer une opération de convolution sur les signaux numériques cibles S(t) et les signaux de bruit blanc N(t) pour générer des signaux de bruit de changement de couleurN^(t), ou effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles S,(t) et les traces de signaux de bruit blanc N;(t) pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur N; (t) , où t représente le temps et i représente le numéro de séquence de trace de signal. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape 3 comprend en outre : effectuer une transformée de Fourier sur les signaux numériques cibles S(t) ou les traces de signaux numériques cibles Si(t) pour obtenir des signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(w) ou des traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S,(w) ; effectuer une transformée de Fourier sur les signaux de bruit blanc N(t) ou les traces de signaux de bruit blanc Ne) pour obtenir des signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N(w) ou des traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N;(w) ; où t représente le temps, i représente le numéro de séquence de trace de signal et co représente la fréquence. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'étape 3 comprend en outre : effectuer une opération de multiplication sur les signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(w) et les signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel R:\ 33200\33264 CNASotification before rejectioM33264-120228 Revendications modifiees en reponse a notification CLEAN.doc 24/6 2/28/2012 11:49:03 AMN(co) pour générer des signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N''(co), ou effectuer une opération de multiplication sur les traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S; (w) et les traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel Ni(co) pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel K(co) ; effectuer une transformée de Fourier inverse sur les signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N^(co) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel NÎ (co) pour obtenir les signaux de bruit de changement de couleur NA(t) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur Nî (t) ; où t représente le temps, i représente le numéro de séquence de trace de signal, et co représente la fréquence. 12. Dispositif pour simuler et ajouter du bruit à des signaux numériques de données sismiques, caractérisé en ce que le dispositif comprend : des moyens d'entrée (101) pour entrer les signaux numériques cibles ou les traces de signaux numériques cibles à soumettre au traitement d'ajout de bruit ; des moyens de génération de bruit blanc (102) pour générer des signaux de bruit blanc ou des traces de signaux de bruit blanc ; des moyens de génération de bruit de changement de couleur (103), qui sont couplés aux moyens d'entrée (101) et aux moyens de génération de bruit blanc (102), et sont configurés pour effectuer une opération de convolution sur les signaux numériques cibles et les signaux de bruit blanc pour générer des signaux de bruit de changement de couleur ou pour effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles et les traces de signaux de bruit blanc pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur ; et des moyens de traitement d'ajout de bruit (104), qui sont couplés aux moyens d'entrée (101) et aux moyens de génération de bruit de changement de couleur (103), et sont configurés pour ajouter les signaux de bruit de changement de couleur générés aux signaux numériques cibles, ou pour ajouter les traces de signaux de bruit de changement de couleur générées aux traces de signaux numériques cibles. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens de génération de bruit de changement de couleur (103) sont en outre configurés pour effectuer une opération de convolution sur les signaux numériques cibles S(t) et les signaux de bruit blanc N(t) pour générer les signaux de bruit de changement de couleur NA(t), ou effectuer une opération de convolution sur les traces de signaux numériques cibles Se) et les traces de signaux de bruit blanc Ne) pour générer les RM3200\33264 CNA\ Notification before rejection\33264-120228 Revendications modifiees en reponse a notification CLEAN.doc 25/6 2/28/2012 11:49:03 AMtraces de signaux de bruit de changement de couleur N, (t) , où t représente le temps et i représente le numéro de séquence de trace de signal. 14. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens de génération de bruit de changement de couleur (103) sont en outre configurés pour : effectuer une transformée de Fourier sur les signaux numériques cibles S(t) ou les traces de signaux numériques cibles Si(t) pour obtenir des signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(co) ou des traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel Si(co) ; et effectuer une transformée de Fourier sur les signaux de bruit blanc N(t) ou les traces de signaux de bruit blanc Ne) pour obtenir des signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N(co) ou des traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel Ni(co) ; où t représente le temps, i représente le numéro de séquence de trace de signal, et w représente la fréquence. 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens de génération de bruit de changement de couleur (103) sont en outre configurés pour : effectuer une opération de multiplication sur les signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S(co) et les signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N(co) pour générer des signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N^(co), ou effectuer une opération de multiplication sur les traces de signaux numériques cibles dans le domaine fréquentiel S,«o) et les traces de signaux de bruit blanc dans le domaine fréquentiel N,(co) pour générer des traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N, (w) ; et effectuer une transformée de Fourier inverse sur les signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel N~(oo) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur dans le domaine fréquentiel Nî (co) pour obtenir les signaux de bruit de changement de couleur NA«) ou les traces de signaux de bruit de changement de couleur Nî (t) , où t représente le temps, i représente le numéro de séquence de trace de signal, et co représente la fréquence. 16. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de traitement d'ajout de bruit (104) sont en outre configurés pour effectuer le traitement d'ajout de bruit conformément à l'équation suivante : SA(t) = S(t)+'INA«) , où S(t) est le signal numérique cible à soumettre au traitement d'ajout de bruit, N^(t) est le signal de bruit de changement de couleur, SA«) est le RM3200\33264 CNAUNotification before rejectionl33264-120228 Revendications modifiees en reponse a notification CLEAN.doc 26/6 2/28/2012 11:49:03 AMsignal numérique avec ajout de bruit, µ représente un coefficient de proportionnalité, et t représente le temps. 17. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de traitement d'ajout de bruit (104) sont en outre configurés pour effectuer le traitement d'ajout de bruit conformément à l'équation suivante : S; (t) = S; (t) + I.. (t) , où S, (t) est la trace de signal numérique cible, N; (t) est la trace de signal de bruit de changement de couleur, S; (t) est le signal numérique avec ajout de bruit cible, i représente le numéro de séquence de la trace de signal, µ représente un coefficient de proportionnalité, et t représente le temps. 18. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 17, caractérisé en ce que les traces de signaux numériques cibles sont les traces de signaux de données sismiques filtrées de façon multidimensionnelle. 19. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 18, caractérisé en ce que le dispositif est utilisé pour simuler et ajouter du bruit à des signaux sismiques filtrés de façon multidimensionnelle pendant le traitement d'une onde sismique. RM3200\33264 CNASotification before rejection\33264-120228 Revendications modifiees en reponse a notification CLEAN.doc 27/6 2/28/2012 11:49:03 AM