[发明专利]一种用于产生并处理可控震源的扫描信号的方法

说明书

本发明公开了一种用于产生并处理可控震源的扫描信号的方法，应用于地震勘探技术领域，包括以下步骤：产生第一伪随机序列；基于预先确定的可控震源的最大扫描时间以及采样周期来对所述第一伪随机序列进行处理从而得到第二伪随机序列；对第二伪随机序列进行带通滤波以输出指定频带的伪随机扫描信号；采用信号加窗技术对所述伪随机扫描信号进行优化处理以获得减小吉布斯效应的伪随机扫描信号。本发明充分利用伪随机序列良好的自相关特性，并且通过频谱整形滤波技术和信号加窗技术对可控震源产生的伪随机扫描信号进行优化处理，可以有效提高可控震源地震勘探的分辨率和信噪比。

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，具体地说，涉及一种处理可控震源的扫描信号的方法。

背景技术

在地震勘探过程中，震源是地震勘查技术的重要组成部分，其产生信号质量的好坏直接影响地震勘查的效果。在陆地地震勘探中，作为主要震源的炸药震源由于对环境的破坏和污染等弊端，非炸药震源中的可控震源已经成为代替炸药震源的主要震源。

可控震源的激发信号的质量影响勘探分辨率，而激发信号质量与扫描方式有关。可控震源地震勘探的扫描方式分线性扫描和非线性扫描。但传统线性扫描信号和非线性扫描信号的自相关函数具有明显的旁瓣，严重影响地震记录的分辨率。

基于上述情况，亟需一种能产生自相关性良好的扫描信号的方法用以有效提高可控震源地震勘探的分辨率。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种可以产生自相关性良好的扫描信号的方法用以有效提高可控震源地震勘探的分辨率。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于产生并处理可控震源的扫描信号的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、产生第一伪随机序列；

步骤二、基于预先确定的可控震源的最大扫描时间以及采样周期来对所述第一伪随机序列进行处理从而得到第二伪随机序列，其中所述第二伪随机序列的阶数n以及长度由最大扫描时间和采样周期来决定；

步骤三、对第二伪随机序列进行带通滤波以输出指定频带的伪随机扫描信号；

步骤四、采用信号加窗技术对所述伪随机扫描信号进行优化处理以获得减小吉布斯效应的伪随机扫描信号。

根据本发明的一个实施例，在步骤一中，基于n阶移位寄存器产生具有最长周期P的第一伪随机序列，其中周期P＝2ⁿ-1。

根据本发明的一个实施例，所述伪随机序列的阶数n的确定满足以下条件：

2ⁿ-1＞T/dt

其中，2ⁿ-1为伪随机序列周期，n为伪随机序列的阶数，T为最大扫描时间，dt为采样周期。

根据本发明的一个实施例，在步骤二中，通过以下子步骤来预先确定可控震源的最大扫描时间T：

估计可控震源产生的地震波从地表到达最深勘探目的层的双程旅行时间，将最大扫描时间设置为大于所述双程旅行时间。

根据本发明的一个实施例，在步骤二中，通过最大扫描时间与采样周期的比率得到采样长度T/dt，并将该采样长度作为需要截取第一伪随机序列的长度。

根据本发明的一个实施例，产生所述第一伪随机序列的移位时钟周期与所述采样周期相等。

根据本发明的一个实施例，在步骤二中，通过FIR带通滤波器对初始伪随机扫描信号进行整形滤波以获得指定频带的伪随机扫描信号。

根据本发明的一个实施例，在步骤三中，所述信号加窗技术包括选择主瓣窄且高、旁瓣幅度小、正负交替基本上相等的窗函数。