一种检波器组合参数计算方法

摘要

本发明涉及一种检波器组合参数计算方法。可根据表层调查的速度、试验接收子波的主频率、观测系统排列的长度、最浅目的层的深度等信息快速计算出最优的检波器组合方式。实现该方法首先需要建立各个组合参数与输出响应间的函数关系，该输出响应会因信号输入角度不同而不同，因此可以将有效信号区间的归一化响应累加值与噪音区间的响应累加值相除，作为目标函数，求取组合参数。具体包含三部分：1、建立子波主频、表层速度、入射角度、组合个数、检波器空间坐标、检波器加权系数与组合输出响应间的函数关系；2、建立优化目标函数；3、求取最优组合参数。本专利克服了当前检波器组合参数设计上的某些不足，寻找到了一种快速的组合参数定量化计算方法，同时具有良好地可操作性，可以为野外施工提供方案指导。

主权项

一种检波器组合参数确定方法，依次包括以下步骤：①建立各种检波器组合参数与组合输出响应间的函数关系；②建立参数优化的目标函数；③对组合参数进行优化计算的程序实现；其特征在于步骤①中各种检波器组合参数与组合输出响应间有函数关系，表达为：$\Phi =F\left(f\right)\sqrt{{\left[\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{c}_{i}cos\left(2{\mathrm{\pi f\Delta t}}_i\right)\right]}^2+{\left[\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{c}_{i}sin\left(2{\mathrm{\pi f\Delta t}}_i\right)\right]}^2}$其中，F(f)为雷克子波频率域表达式，f₀为其主频$F\left(f\right)=\frac{2}{\sqrt{\pi }}\frac{f^2}{{f_0}^3}{e}^{-\frac{f^2}{{f_0}^2}}$N为检波器组合个数，C_i为检波器加权系数，△t_i为各检波器到目标观测平面的时间差，表达为：${\mathrm{\Delta t}}_i=\frac{d_i}{v}=\frac{|(x_i-{\mathrm{px}}_i)-{\mathrm{px}}_i+(y_i-{\mathrm{py}}_i){\mathrm{py}}_i+(z_i-{\mathrm{pz}}_i)-{\mathrm{pz}}_i|}{vr}$其中，d_i为各检波器到目标观测平面的距离，v为检波器所在位置的表层速度，r为组合中心到观测平面的距离，px_i，py_i，pz_i为过组合中心的观测平面法线在XYZ三个坐标轴上的投影长度，表达为：px_i＝rsinθcosβpy_i＝rsinθsinβpz_i＝rcosθ其中，θ为子波入射倾角，取值范围‑90°～90°，β为子波入射水平角度，取值范围0°～360°。