[发明专利]基于预测滤波法和纯相移法的可控震源谐波压制方法

权利要求书

1.基于预测滤波法和纯相移法的可控震源谐波压制方法，其特征在于，该基于预测滤波法和纯相移法的可控震源谐波压制方法包括：

步骤1，输入纯相移处理后的互相关地震记录和相应的地面力信号；

步骤2，应用纯相移法对本炮谐波干扰进行压制；

步骤3，用预测滤波方法对临炮谐波干扰进行压制：

步骤4，获得整个连续的压制谐波干扰后的可控震源扫描数据。

2.根据权利要求1所述的基于预测滤波法和纯相移法的可控震源谐波压制方法，其特征在于，在步骤2中，应用纯相移法分离地面力信号g(t)得到扫描信号s(t)和谐波分量h(t)，并进行傅里叶变换得到频率域的地面力信号G(w)、扫描信号S(w)、谐波分量H(w)，求S(w)的共轭为S^*(w)。

3.根据权利要求2所述的基于预测滤波法和纯相移法的可控震源谐波压制方法，其特征在于，在步骤3中，对于线性升频扫描信号，定义时间域的各阶次谐波信号如下式所示：

s_k(t)＝a_k·sin[2πkf(t)t]

式中：t为扫描时间；k为一正整数，表示谐波阶次；a_k(t)为各次谐波的幅值，f(t)表示扫描频率：

f(t)=fL+fH-fL2Tt]]>

其中：f_L为起始频率，f_H为终止频率，T为信号的扫描长度；

可以得出：谐波信号的频率是基波信号频率的整数倍，谐波畸变信号是基波信号和各次谐波分量的线性叠加，则谐波畸变信号可表达为：

sD(t)=Σk=1Msk(t)=Σk=1Mak(t)sin(2πkft)]]>

式中：s_D(t)表示谐波畸变信号；M表示谐波的最高阶次；

基于褶积模型，即第i炮某道检波器所接收到的连续振动记录是该炮地面力信号与该炮炮点和检波点组成的共中心点处反射系数的褶积：

x_i(t)＝g_i(t)*r_im(t)

公式中：x_i(t)、g_i(t)、r_im(t)分别表示第i炮振动记录、地面力信号和共中心点位置的反射系数，*—表示褶积运算；

最终地震相关记录等于振动记录与震源扫描信号的互相关：

xi'(t)=xi(t)⊗s(t)]]>

式中，x_i'(t)为时间域第i炮某道地震相关记录，x_i(t)为振动记录，s(t)为扫描信号；为互相关运算；

频率域谐波干扰公式为：

Xih(f)=ΣjΣk=2MHik(f)Rimj(f)S(-f)]]>

式中：X_ih(f)表示频率域第i炮某道所产生的全部谐波干扰，H_ik(f)为第i炮K此波波产生的谐波分量，R_imj(f)为反射系数，S(-f)为扫描信号；为简记为：

X_ih(f)＝H(f)R(f)S(-f)

利用G(w)、S^*(w)和H(w)设计滤波算子：

反射系数在实际资料处理过程中一般难以准确求取，通过上述公式，得到另一个谐波干扰计算公式，从而避免求取反射系数：

Xih(f)Xi'(f)H(f)S(-f)G(f)S(-f)=C(f)Xi'(f)]]>

式中：X_ih(f)表示第i炮某道所产生的全部谐波干扰,X_i'(f)为频率域第i炮某道地震相关记录H(f)为谐波分量，C(f)为设计滤波器，G(f)为地面力信号，S(-f)为扫描信号；通过地面力信号、谐波分量、扫描信号设计滤波器，然后作用于相关记录，即可求出该炮产生的谐波干扰，最后从被其影响的炮记录中减去，即得到压制谐波干扰后的炮记录。