數(shù)字處理ch32子波提取與子波整形反褶積

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,3.1,反褶積的概念,3.2,最佳維納濾波,3.3,最小平方反褶積,3.4,預(yù)測反褶積,3.5,子波提取與子波整形反褶積,3.6,同態(tài)反褶積,3.7,地表一致性反褶積,3.8,反,Q,濾波及譜白化,第三章反褶積,3.5,子波提取與子波整形反褶積,希爾伯特變換法或,Wold,Kolmogorov,公式,海上及陸地勘探有差異,單位圓外無根,要求有高質(zhì)量的聲波、密度測井資料及井旁地震記錄,自,學(xué)并查相關(guān)文獻(xiàn)完成作業(yè),零相位子波,最小相位子波,3.5,子波提取與子波整形反褶積,非因果信號,零相位子波比最小相位子波有

2、更高的分辨率！,據(jù)你所知都有哪些相位的信號？,3.5,子波提取與子波整形反褶積,3.5,子波提取與子波整形反褶積,子波與反子波時(shí)域分布關(guān)系,子波 反子波,n,n,n,n,非因果的,3.5,子波提取與子波整形反褶積,？,如何獲得？,找同學(xué)上來求！,3.5,子波提取與子波整形反褶積,？,當(dāng)期望輸出與子波具有相同的相位（最大）延遲時(shí)，誤差能量最小！,3.5,子波提取與子波整形反褶積,子波,期望輸出,整形反褶積算子,褶積輸出,最佳結(jié)果,子波整形反褶積前后資料的比較,3.5,子波提取與子波整形反褶積,掃描信號的相關(guān)得到接近零相位的子波,存在漂移的原因？,最小相位,零相位,消除了漂移，匹配良好,消除了漂移

3、，匹配良好,3.1,反褶積的概念,3.2,最佳維納濾波,3.3,最小平方反褶積,3.4,預(yù)測反褶積,3.5,子波提取與子波整形反褶積,3.6,同態(tài)反褶積,3.7,地表一致性反褶積,3.8,反,Q,濾波及譜白化,第三章反褶積,一復(fù)賽譜,Cepstrum,和,D,特征系統(tǒng),3.6,同態(tài)反褶積,一復(fù)賽譜,Cepstrum,和,D,特征系統(tǒng),兩邊取對數(shù),記為,傅氏反變換,該詞來自英文,Cepstrum,，,Spectrum,的反寫,由褶積變?yōu)榧臃ǎ?3.6,同態(tài)反褶積,3.6,同態(tài)反褶積,3.6,同態(tài)反褶積,兩邊取對數(shù),傅氏反變換,泰勒展開,復(fù)賽譜,3.6,同態(tài)反褶積,對復(fù)賽譜作高通濾波，通過逆,D,

4、系統(tǒng)，可得反射系數(shù)，實(shí)現(xiàn)同態(tài)反褶積。,同態(tài)反褶積前,同態(tài)反褶積后,3.1,反褶積的概念,3.2,最佳維納濾波,3.3,最小平方反褶積,3.4,預(yù)測反褶積,3.5,子波提取與子波整形反褶積,3.6,同態(tài)反褶積,3.7,地表一致性反褶積,3.8,反,Q,濾波及譜白化,第三章反褶積,3.7,地表一致性反褶積,Surface Consistent,Deconvolution,3.7,地表一致性反褶積,常假定為最小相位,3.7,地表一致性反褶積,地表一致性反褶積效果比較,(a),普通反褶積,(b),地表一致性反褶積,3.7,地表一致性反褶積,（,分辨率提高、振幅均勻,）,3.1,反褶積的概念,3.2,最

5、佳維納濾波,3.3,最小平方反褶積,3.4,預(yù)測反褶積,3.5,子波提取與子波整形反褶積,3.6,同態(tài)反褶積,3.7,地表一致性反褶積,3.8,反,Q,濾波及譜白化,第三章反褶積,二、譜白化,一、反,Q,濾波,3.8,反,Q,濾波及譜白化,由于地層的吸收作用，地震波經(jīng)地層傳播后，能量被衰減損耗，頻率變低。特別是深層，分辨率大大下降。,一、反,Q,濾波,為恢復(fù)地震波原來的能量，提高分辨率，處理時(shí)必須做吸收補(bǔ)償，即,Q,補(bǔ)償,。從濾波的角度講，就是,反,Q,濾波,。,另外，,Q,因子本身也是一種很好的吸收屬性,它還可在油藏描述中得到應(yīng)用。,粘彈性介質(zhì)衰減,地震資料處理的常規(guī)處理步驟之一,Inela

6、stic Attenuation,Q,品質(zhì)因子，,quality factor,反,Q,濾波（,Q,補(bǔ)償）,Q Compensation,振幅衰減主要是幾何（球面）擴(kuò)散與,吸收,。,1,、,Q,因子的物理含義,Q,因子反映的就是能量被吸收損耗的比率，一個(gè)波長,內(nèi)，原地震波的能量,E,與傳播中吸收所損耗的能量,E,之比即為,Q,。,彈性能轉(zhuǎn)換成熱能的過程,物理意義？,3.8,反,Q,濾波及譜白化,2,、,Q,值的估算,3.8,反,Q,濾波及譜白化,常有,振幅包絡(luò)法,，頻譜比法，,常,Q,掃描法,和,李氏公式法,等。,一、反,Q,濾波,1,、,Q,因子的物理含義,選一段記錄，用不同的,Q,值從小到

7、大各掃一次做反,Q,濾波，組成許多拼起來的圖，然后處理人員在這些圖上從淺至深選擇一個(gè)個(gè),Q,值。,實(shí)際生產(chǎn)中常用,教材中有介紹，自學(xué),常,Q,掃描法：,具有速度資料時(shí)可使用,李氏經(jīng)驗(yàn)公式：,3,、反,Q,濾波的實(shí)現(xiàn)方法,大地濾波濾波器的振幅譜為,假定大地濾波過程為最小相位，利用,Hilbert,變換根據(jù)振幅譜求取相位譜：,令,則反,Q,濾波器的頻譜為,時(shí)間域的濾波因子如下：,3.8,反,Q,濾波及譜白化,改造后頻譜,Q,補(bǔ)償后，即未衰減前,Q,補(bǔ)償前，即吸收衰減后,具有時(shí)變性,，逐點(diǎn)變化,因?yàn)轳薹e因子具有逐點(diǎn)變化的時(shí)變性，無法求得精確解，需要做如下近似：,顯然，這種假設(shè)在,Q,時(shí)，即沒有衰減的

8、情況下是成立的。,3.8,反,Q,濾波及譜白化,假設(shè)在同一地層中，也就是在一段時(shí)間,t,中，,Q,有確定值，濾波因子,h,不變。這樣，就可得到：,注意：對于每一個(gè)時(shí)間,t,都要在頻率域計(jì)算一個(gè)積分，計(jì)算量是巨大的。,因此有必要采取某種措施，以避免積分運(yùn)算！,Dave Hale,（,SEP,，,1982,）將,Q(f,t),用,Taylor,級數(shù)展開，設(shè),G(f),對應(yīng)的時(shí)域信號為,g(t),，,則有：,泰勒展開,俞壽朋,高分辨率地震勘探,中對于,Q,提取及影響因素有詳細(xì)的討論。,常,Q,掃描,實(shí)例一,實(shí)例二,實(shí)例二（放大）,二、譜白化,(Spectrum,Whiltening,),譜白化是一種

9、展寬頻譜的方法。,不過它不改變子波的相位譜，,是一種,“,純振幅,”,的濾波過程,。,譜白化處理可以在,頻率域,中完成，也可以在,時(shí)間域,里進(jìn)行。,3.8,反,Q,濾波及譜白化,頻率域?qū)崿F(xiàn)方法,時(shí)間域?qū)崿F(xiàn)方法,二、譜白化,在頻率域中：,可將地震道振幅譜的各尖峰連成沒有極小值的外包線，,再將其實(shí)行平滑濾波。,再在縱坐標(biāo)上加適量“白噪成分”，然后求一個(gè)倒數(shù)，依此倒數(shù)比例放大原來各振幅譜的值，使外包線展平為“白色”的寬頻譜。,在不改原先的相位譜的情況下，做傅氏反變換，即得譜白化結(jié)果。,在時(shí)域中進(jìn)行時(shí)：,先將頻譜區(qū)間劃分成,3-4,個(gè)濾波頻段，每個(gè)濾波頻段由梯形組成，它的相鄰兩個(gè)邊是互補(bǔ)的,(,加起來

10、為,1,),。,分完濾波頻段之后，用分頻檔濾波的方法將記錄分為四個(gè)頻檔的時(shí)域形態(tài)。,然后統(tǒng)計(jì)各頻檔的平均振幅，并設(shè)法讓它們乘以不同的放大倍數(shù)，使每個(gè)頻檔的平均振幅都互相看齊。,然后再把四個(gè)頻檔加起來，即得到譜白化的效果。,二、譜白化,時(shí)變譜白化效果的好壞在于合理選擇分頻濾波門的大小，應(yīng)根據(jù)實(shí)際資料的頻率掃描結(jié)果確定！,二、譜白化,第三章作業(yè),1、詳細(xì)推導(dǎo)（329）式和（335）式，并給出每一步推導(dǎo)過程的依據(jù)。,2、設(shè)輸入子波為,(1,，,1/3,),，請根據(jù)最小平方反褶積的方法，求取反子波。,3、請給出Q值與吸收系數(shù)的關(guān)系。若已知頻率為f=40Hz，速度為v=2500m/s，請作出Q與的關(guān)系曲線。,4、子波提取方法綜述。,要求：（1）查閱文獻(xiàn)，并詳細(xì)敘述每一種方法的原理；,（2）注明參考文獻(xiàn)的出處；,（3）手寫，不少于500字。,5、反褶積方法綜述,要求：（1）查閱文獻(xiàn)，并詳細(xì)敘述每一種方法的原理；,（2）詳細(xì)敘述一種課本上未講過的方法；,（3）注明參考文獻(xiàn)的出處；,（4）手寫，不少于1500字。,作業(yè),:,1,、證明,Rxx,和,Rxz,式,2,、做一道維納濾波的題,3,、預(yù)測反褶積的題,4,、子波求取的題,5,、同態(tài)反褶積的題,6,、反褶積方法綜述（期中作業(yè)，找一種課本上未講的方法詳細(xì)敘述）,7,、子波提取方法綜述（期中作業(yè)，找一種課本上未講的方法詳細(xì)敘述）。,