王雨青電子科技大學(xué)信號(hào)與信息處理專業(yè)博士
黨的十九大報(bào)告多次提到“ 科技” 與“ 創(chuàng)新”,并指出:“實(shí)踐沒有止境,理論創(chuàng)新也沒有止境。世界每時(shí)每刻都在發(fā)生變化,中國(guó)也每時(shí)每刻都在發(fā)生變化,我們必須在理論上跟上時(shí)代?!眹?guó)家正不斷加大基礎(chǔ)研究的支持力度,大力支持世界科技前沿的相關(guān)研究。
隨著信息化時(shí)代的到來,信號(hào)處理技術(shù)不僅在日常生活中變得越來越重要,也不斷滲入科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域中,如生物醫(yī)學(xué)工程、地震學(xué)、聲吶、雷達(dá)、通信、控制等,以及我所研究的信號(hào)處理在地震勘探中的應(yīng)用。這里所說的地震是指人工地震,通過在地層表面放置炸藥,爆炸的能量引起地下震動(dòng),再由儀器設(shè)備接收這種震動(dòng)波,對(duì)其進(jìn)行處理轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào),這就是地震資料。
人工地震勘探可以幫助人類探測(cè)地下是否有斷層,是否存在地震帶,預(yù)測(cè)火山是否會(huì)噴發(fā),這些對(duì)人類的安全來說都是至關(guān)重要的。此外,它還與我們的生活息息相關(guān),如何準(zhǔn)確判斷哪里存在石油、天然氣這些儲(chǔ)層,是一個(gè)非常重要的技術(shù)手段。利用信號(hào)處理技術(shù)對(duì)地震資料進(jìn)行處理與分析,可以幫助專業(yè)人員更好更準(zhǔn)確找到這些儲(chǔ)層。
我的導(dǎo)師彭真明教授2003年底來到電子科技大學(xué)后,創(chuàng)立了“成像探測(cè)與智能感知”實(shí)驗(yàn)室,主要從事信號(hào)檢測(cè)、圖像處理及應(yīng)用研究。彭老師告訴我,當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)室的條件極其艱苦,課題少,年科研經(jīng)費(fèi)不足5萬元。他一人帶著幾個(gè)研究生,主要做一些信號(hào)處理相關(guān)的基礎(chǔ)性研究。在彭老師10余年的不懈堅(jiān)持和努力下,實(shí)驗(yàn)室規(guī)模不斷壯大,團(tuán)隊(duì)人數(shù)已達(dá)60余人,科研成果數(shù)量也在逐年攀升。
2006年,實(shí)驗(yàn)室開始涉入分?jǐn)?shù)域信號(hào)處理研究,在當(dāng)時(shí)在國(guó)際上屬于比較新的理論,實(shí)驗(yàn)室沒有這方面的研究基礎(chǔ),可以參考的資料較少,也沒有相應(yīng)的課題資助。憑借著不懈的努力與堅(jiān)持,師兄師姐們將這個(gè)理論一步步推進(jìn),還將其應(yīng)用于雷達(dá)圖像處理及地震成像中,從多個(gè)角度繼續(xù)深入研究。不斷壯大的研究隊(duì)伍不僅更深入探討了基本理論,也改善了其在地震頻譜成像中的效果,以此為基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)室不僅成功申請(qǐng)到了國(guó)家自然科學(xué)基金,還負(fù)責(zé)了一些重要的工程應(yīng)用項(xiàng)目。
研究工作不能因?yàn)檎n題的結(jié)束而中止,讀博后,我開始接手這項(xiàng)工作。憑借著前輩累積的科研成果,我在博士論文開題時(shí)就對(duì)這個(gè)理論有了比較清晰的認(rèn)識(shí),對(duì)后續(xù)的研究方向也有了明確的想法。之前一位師姐研究的一個(gè)課題雖然已得到了初步結(jié)果,但還有很大的提升空間,當(dāng)導(dǎo)師建議我繼續(xù)這個(gè)課題時(shí),我欣然接受。
通過閱讀大量文獻(xiàn),查找相關(guān)資料,借鑒實(shí)驗(yàn)室已有的科研成果,我提出了一種新的方法。然而,新的方法只是一堆數(shù)學(xué)定義,是否有效果是需要實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證的,于是我開始編程實(shí)現(xiàn)這個(gè)算法。開始時(shí)得到的結(jié)果總是不正確,這說明程序中某些細(xì)節(jié)存在問題,在彭老師的指導(dǎo)下,我通過反復(fù)修改代碼,不斷嘗試,實(shí)驗(yàn)最終有了突破性進(jìn)展,不僅得到了正確有效的結(jié)果,在地震頻譜成像中的應(yīng)用效果也大幅提升。
之后,我以此研究為基礎(chǔ)開始撰寫論文,在撰寫的過程中,我對(duì)這個(gè)新方法有了更加深入的理解,并發(fā)現(xiàn)之前認(rèn)為正確的程序依然存在一些瑕疵。這讓我深刻認(rèn)識(shí)到,很多方法不是在提出時(shí)就是完美無缺的,它甚至有可能是錯(cuò)誤的,但我們可以通過研究不斷發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,使方案越來越完善。
通過幾年的研究,我以第一作者發(fā)表了SCI論文5篇,獲得授權(quán)專利4項(xiàng)。研究成果提高了地震頻譜成像的分辨率,讓專業(yè)地震解釋人員可以更加準(zhǔn)確地判斷地下是否存在儲(chǔ)層,降低開發(fā)采集的成本。