[发明专利]基于实际资料频谱特征的非线性扫描信号设计方法

摘要

本发明提供一种基于实际资料频谱特征的非线性扫描信号设计方法，该方法包括步骤1，采用两种扫描长度信号进行线性扫描；步骤2，对这两种线性扫描后的单炮频谱资料进行分析，找到通过延长扫描长度提高能量有效频率和提高能量无效频率的分界点；步骤3，根据该分界点，对常规生产用的线性扫描信号的频谱进行优化；以及步骤4，当优化后的频谱曲线符合线性扫描信号单炮的频谱包络线特征时，根据该优化后的频谱曲线计算出时频曲线，根据该时频曲线计算得到时间域非线性扫描信号的波形。该基于实际资料频谱特征的非线性扫描信号设计方法降低常规线性扫描信号设计上的不足，最大程度的提高地震波的有效能量。

主权项

基于实际资料频谱特征的非线性扫描信号设计方法，其特征在于，该基于实际资料频谱特征的非线性扫描信号设计方法包括：步骤1，采用两种扫描长度信号进行线性扫描；步骤2，对这两种线性扫描后的单炮频谱资料进行分析，找到通过延长扫描长度提高能量有效频率和提高能量无效频率的分界点；步骤3，根据该分界点，对常规生产用的线性扫描信号的频谱进行优化；以及步骤4，当优化后的频谱曲线符合线性扫描信号单炮的频谱包络线特征时，根据该优化后的频谱曲线计算出时频曲线，根据该时频曲线计算得到时间域非线性扫描信号的波形；在步骤3中，该常规生产用的线性扫描信号是在常规生产前通过系统试验确定出的线性扫描信号，以该分界点作为在频谱上修改的分界线，高于该分界点的频率成分适当降低能量，低于该分界点的频率成分适当提高能量，提高和降低的能量大致相当,即扫描信号的扫描长度保持不变，提高和降低能量的大小由频谱曲线特征决定；在步骤4中，在计算时频曲线时，根据线性扫描信号频谱能量在频率[f1,f2]范围内的分布函数为S(f)，扫描信号的的总能量为扫描长度T，而频谱上能量密度与对应的扫描时间密度a的关系为：由此可得到扫描信号时间‑频率分布函数其中，f1是起始频率，f2是终止频率，t表示频率在时间上的分布，其值表示对应的瞬时频率f的能量S(f)分配的扫描时间。