使用多分量滤波技术去除可控震源谐波分析

"这篇资源是关于使用多分量滤波器技术去除可控震源谐波的地质物理研究文章，发表在1997年的《GEOPHYSICS》杂志第62卷第3期，作者Xiao-Ping Li。文章通过详细的方法论解释了如何分析和处理谐波失真的地震信号，特别是对于线性基本（引导）扫频信号的谐波畸变进行准确分析。" 正文: 在地震勘探领域，可控震源技术是获取地下结构信息的重要手段。然而，由于各种因素，如设备限制或环境影响，可控震源信号可能会受到谐波失真的影响，导致数据质量下降，影响地震成像的精度。为了解决这一问题，Xiao-Ping Li提出了使用“多分量滤波技术”来分解和去除这些谐波。 多分量滤波技术类似于小波变换，将一维的可控震源信号转化为二维的时间-频率函数。该方法应用一系列窄带高斯滤波器，其中心频率接近于谐波失真信号的瞬时频率。通过对信号进行这样的分解，可以得到每个中心频率对应的包络线。对于线性基本扫频信号，其基波及其谐波在分解后的包络线中具有不同的到达时间。 通过分析这些包络线斜率上的振幅，可以精确地评估谐波失真的情况。将每个包络线的等振幅轮廓在频率-时间图上绘制出来，可以揭示基波与谐波之间的振幅分布，从而得知未相关震源信号的频率内容。这种方法对于检查信号与其谐波间的相互作用和泄漏非常有效。 此外，多分量滤波技术还可以用于分解地震数据中的相关噪声，如所谓的“鬼扫”（ghost sweep），这是在相关可控震源数据中常见的问题。通过对合成的、谐波失真的可控震源信号以及实际的垂直地震剖面（VSP）数据集应用该方法，展示了其在实际应用中的潜力和效果。 这篇研究提供了一种创新的处理方法，能够改善谐波失真对可控震源数据的影响，提高地震数据的质量，从而提升地质成像的精确度。通过深入理解和应用多分量滤波技术，地震学家可以更有效地解析地球内部结构，优化地下资源的探测和评估。