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可控震源伪随机扫描信号的仿真研究-物探与化探
第34卷第3期 物 探 与 化 探 Vol.34,No.3
2010年6月 GEOPHYSICAL&GEOCHEMICALEXPLORATION Jun.,2010
可控震源伪随机扫描信号的仿真研究
沈媛媛,郑恭明,刘益成,吴凌云,杨旭辉
(长江大学 电子信息学院,湖北 荆州 434023)
摘 要:伪随机序列具有良好的的自相关函数,在地震勘探中具有广阔的应用前景,从提高伪随机扫描信号自相关
函数性能出发,着重分析了与伪随机扫描信号自相关函数密切相关的重要参数。通过对仿真结果分析得出了载波
频率及本原多项式阶次与其自相关函数之间的联系,并给出了伪随机扫描信号长度及幅值的选择原则。
关键词:可控震源;扫描信号;伪随机序列;m序列;参数设置
中图分类号:P631.4 文献标识码:A 文章编号:1000-8918(2010)03-0344-04
随着人类对石油需求的不断增加,地震勘探技 好的研究价值和应用前景。
术的要求也相应地在提高。震源是地震勘探的源
1 伪随机序列及其自相关函数
头,是地震勘查技术的重要组成部分,震源所产生的
信号质量将直接影响地震勘查的效果。可控震源是 伪随机序列在一个周期内的信号是纯随机的,
一种至今研制最成功的非炸药震源,在国际上已经 但各个周期内的信号是完全相同的。伪随机序列具
成为地震勘查中代替炸药的一种主要震源。可控震 有接近于白噪声的相关函数,但却具有可确定性和
源激发的信号通常为 Chirp信号或非线性调频信 可重复性。伪随机序列的特征: 每一周期内0和
①
[1] N
号 ,但是线性调频扫描信号与非线性调频扫描信 1出现的次数近似相等; 这些序列以2 -1个码
②
号的自相关函数具有明显的旁瓣,严重影响了地震 元为周期,呈周期性变化(N为正整数); 每个周
③
[2]
记录的分辨率。由于伪随机序列具有良好的“随机 期包含奇数个随机排列的正负码元 。
性”,它的相关函数接近白噪声的相关函数( 函 伪随机扫描序列可以由两个信号相乘得到,一
δ
N
数),即有窄的高峰或宽的功率谱密度,易于从其他 个是恒频载波信号,另一个是周期为2 -1的伪随
信号或干扰中将其分离出来,在地震勘探中具有良 机编码信号。伪随机扫描序列的自相关函数为
2 N N
A 2fτ 2 1
[(1- c )cos2f + sin2f ], 0 | |< ,
πτ
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