地震组合法原理.pptVIP

§5.1 简单线性组合 §5.2 非简单线性组合 面波记录示例 * * 第1 道 第n 道 组合1 组合n 仪器 有效波 组合检波示意图 面波 提高 信噪比 提高垂直入射波能量 最大压制水平面波 总相位同组合中间点相位 面波 面波 一、组合检波法的提出： 在野外数据采集中,常常遇到各种干扰波的影响,尤其是表面波的影响更为严重,为了压制干扰波突出有效波, 充分利用干扰波与有效波在传播方向、视速度及频率上的差异来达到这一目的的，其中组合接收法就是利用干扰波（主要是面波）与有效波在传播方向的差异进行对面波进行压制的。组合检波一是压制面波,二是加强有效波的能量. 组合有线性组合与非线行及其面积组合. 二、线性组合的特性： 设将n个检波器沿一条直线等间距排列布置，并作为一个输出道信号，则： n个检波器（垂直检波器）总输出信号主要反映对n道垂直地面来的波的迭加，则对其他方向来的波获得削弱(深层有效反射纵波） 组合特性公式的建立: 设一平面波以?角入射到达地面S1、S2……Sn点， 设到达S1点的时间为: t，到达 S2的时间为: t+ △t，到达 Sn时间为: t+(n-1) △t, 当?=0（垂直入射）时, △ts1=△ts2 = △ts3 = △tsn 加强 ? t1 t2 t3 s1 s2 s3 sn f(t1) f(t2) f(t3) f(tn) 有效波(?=0) tn 有效波 同相相加 ?角入射的波 (?=0) ?角入射的波相加后会削弱 等比级数 等比级数 1、组合的分析讨论： 组合可作为一线性系统，特性为K(j?)系统输出（组合后）信号相当于单个信号通过该系统。即: 组合系统 检波器组合系统在频率域中主要为振幅特性和相位特性, 即, ① K(j?)的振幅特性（即方向特性）为： ② K(j?)的相位特性： 组合后输出振动的相位与组合中心点相位相同 2、组合方向特性（仅考虑方向特性）： 组合后的效果决定于频率特性（?）和方向特性△?，当固定某一频率?i时，即K(?i △?i)主要呈现方向特性,其特性主要由方向决定。设单个检波器接收到的振动为振幅为A0, 初相位为0的简谐波： 则, n个检波器组合输出即为： 3 组合的物理意义：由上式知, 1) 组合后的波: n个检波器组合后的总输出波和单个检 波器的波同为相同频率的简谐波； 2) 组合总相位: 组合总相位同中心点处相位相同； 3) 组合输出总振幅为： 4）对于深层的反射波（??0）， A ∑ ≈n.A0 (有效波振幅增加n倍) ； 5）对于其他方向（??0）的干扰波，相对压制。 三、组合效果与入射方向讨论： 设组合后的效果用组合总振幅与组合前n倍单振幅之比（相对加强与压制效果）来表示组合效果; 若组合的方向特性用?表示,则有: 入射角 周期 视速度 视波长 五. 方向特性曲线分析： 当组合数为:n=2，3，4时，其组合方向特性如下图： n=2 n=3 n=4 通放带 二次极植 0707 0.707 压制带 组合次数越多通放带越窄压制带越宽选择性越好 讨论： （1）、n越大，一次极大曲线尖锐； （2）、当 △t/T=0，?=1，为一次极大； （3）、当 △t/T=1，?=1，为二次极大； （4）、 n越大，极位越高， ?极=n个，压制带次级个数 为n-2个，二极位越小； 当△t=0时，即?=0，由深层来的反射波获得最大加强。 六、海洋漂缆内检波器组合特征： 海洋地震检波器的组合后有如下特点： 1）、较单个检波器有更强的振幅输出； 2）、具有较强的方向选择性（即在?=0 方向上有最大的接收灵敏度）； 3）、有一定的频率选择性。 组阵内线性组合输出方向特性可用下式表示： ?(? ,?)曲线（海洋漂缆内组合阵列组合压制效果曲线）见下页图： ?(? ,?)曲线（组合压制效果曲线）： -30 0 0 -20 -20 -10 -10 0度(入射角度) 90度 90度 100HZ 50HZ 10HZ 30HZ 组合阵列方向特性 48 个水听器组合后的方向选择特性图 入射角度 信号频率 当波垂直入射时,所有频率的波均得到最大的加强,其它入射方向得到不同程度的压制 讨论： （1）、当?=0，f=10、30、50、100Hz四种频率 信号获得均等加强（无压制）； （2）、 ?=??/2，在有效波频率范围内受到 最大压制；即压制水平方向来的与有效波频率 范围相近的干扰波。 七、组合频率特性：见下图