[发明专利]恢复动圈式检波器低频数据的方法

说明书

技术领域

本发明涉及检波器数据处理技术领域，特别是涉及到一种恢复动圈式检波器低频数据的方法。

背景技术

由于动圈式模拟检波器工作原理的限制，其自然频率以下的低频数据会出现较大幅度的衰减，越靠近低频端衰减越多，如图1所示，动圈式模拟检波器20dx与MEMS数字检波器DSU3比较。动圈式检波器的这种特性使得其接收到的数据缺失了很多低频成分，而处理环节中的低频补偿效果并不理想，没有充分利用检波器频率响应是已知的这一有利条件。而低频数据在全波形反演、速度分析、深层成像...等领域具有非常广泛的用途。为此我们发明了一种新的恢复动圈式检波器低频数据的方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用动圈式检波器频率响应进行低频恢复、进而达到有效保留地面机械振动低频信息的恢复动圈式检波器低频数据的方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：恢复动圈式检波器低频数据的方法，该恢复动圈式检波器低频数据的方法包括：步骤1，根据动圈式检波器的多个参数计算出该动圈式检波器对应的脉冲响应算子h(t)；步骤2，采用脉冲反褶积的方法求取检波器脉冲响应算子h(t)的反算子ih(t)；步骤3，将拟补偿数据d(t)与得到的脉冲响应反算子ih(t)做褶积，得到补偿后的数据；以及步骤4，将补偿后数据的低频数据滤除，得到的数据即为补偿低频后的地震数据。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，根据该动圈式检波器的自然频率、阻尼系数、频率响应公式以及拟补偿数据的采样率计算出该动圈式检波器对应的脉冲响应算子h(t)。

在步骤1中，该动圈式模拟检波器的频率响应公式为：

式中：ω为角频率，为阻尼系数，ω_n为自然频率，j为虚数单位。

在步骤3中，将拟补偿数据d(t)与得到的脉冲响应反算子ih(t)做褶积，得到补偿后的数据e(t)＝d(t)*ih(t)。

在步骤4中，滤除的低频数据为1Hz以下的低频数据。

本发明中的恢复动圈式检波器低频数据的方法，通过检波器反褶积，可以将动圈式检波器的低频数据恢复到与MEMS基本相当的水平(MEMS没有低频衰减)。进而，可以对所有通过动圈式检波器采集的以往数据进行检波器反褶积，提高数据低频分量的贡献率，改善数据质量，为处理、解释提供更宽频的数据基础。本发明恢复了动圈式检波器所损失的低频成分，在不必购买价格昂贵的MEMS数字检波器的情况下，取得与其基本相当的低频接收效果(垂直分量)。

附图说明

图1为两种不同类型检波器之间的频谱差异的示意图；

图2为本发明的恢复动圈式检波器低频数据的方法的一具体实施例的流程图；

图3为本发明的一具体实施例中某地区检波器反褶积的实际效果的示意图；

图4为本发明的一具体实施例中经过检波器反褶积后的模拟检波器20dx的单炮记录；

图5为本发明的一具体实施例中MEMS数字检波器DSU3的单炮记录；

图6为本发明的一具体实施例中检波器反褶积前的初叠加剖面；

图7为本发明的一具体实施例中检波器反褶积后的初叠加剖面。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

检波器所形成的低频衰减是一种物理滤波，可以用传递函数进行数学描述。因为施工中检波器的参数，包括自然频率，阻尼，灵敏度等都是已知的，所以检波器系统的传递函数(频率效应)也是已知的。根据反滤波的思想，可以通过反褶积将这种由物理滤波带来的低频损失补偿回来。以上根据检波器已知的频率响应，利用反褶积的方法，消除检波器滤波效应并补偿其损失的低频信息的方法，可以被称为检波器反褶积。如图2所示，图2为本发明的恢复动圈式检波器低频数据的方法的流程图。

在步骤101，根据动圈式检波器的自然频率、阻尼系数、频率响应公式以及拟补偿数据的采样率计算出该动圈式检波器对应的脉冲响应算子h(t)。

动圈式模拟检波器的频率响应公式为：

式中：ω为角频率，为阻尼系数，ω_n为自然频率，j为虚数单位。流程进入到步骤102。

在步骤102，用脉冲反褶积的方法求取检波器脉冲响应算子h(t)的反算子ih(t)。流程进入到步骤103。