[發明專利]一種時頻斜率可控的非線性掃描信號的方法及系統

在審

• 申請號: 202011077869.8
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN114428266A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 胡守旺;李洪建;杜楊楊;王鵬燕
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油物探技術研究院
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00;G01V1/147
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 郭韞

1.一種時頻斜率可控的非線性掃描信號的方法，其特征在于：所述方法首先獲得時頻斜率可控的非線性掃描信號，然后在初始頻率、終止頻率、掃描時長相同的情況下，通過控制可控震源車的重錘下落頻率生成掃描信號的頻率，通過控制可控震源車的重錘與地表撞擊產生的能量生成掃描信號的振幅，進而生成時頻斜率可控的非線性掃描信號。

2.根據權利要求1所述的時頻斜率可控的非線性掃描信號的方法，其特征在于：所述方法包括：

(1)設計平方時頻函數；

(2)在所述平方時頻函數中加入相位控制因子以及一次項,得到斜率可控的非線性時頻函數；

(3)求取瞬時相位；

(4)設計掃描信號斜坡時長及其相應的振幅包絡函數；

(5)生成時頻斜率可控的非線性可控震源掃描信號；

(6)通過改變相位控制因子的值來調整非線性掃描信號的頻率成分。

3.根據權利要求2所述的時頻斜率可控的非線性掃描信號的方法，其特征在于：所述步驟(1)的操作包括：

所述平方時頻函數如下：

其中，f_max為最大頻率，即單位時間內重錘下落的最大次數，f_min為最小頻率，即單位時間內重錘下落的最少次數，t_max為重錘持續砸向地表的時間，t為時間變量。

4.根據權利要求3所述的時頻斜率可控的非線性掃描信號的方法，其特征在于：所述步驟(1)中的f_min的取值范圍為3-10HZ；

f_max的取值范圍為80-120HZ；

t_max的取值范圍為15s-30s。

5.根據權利要求4所述的時頻斜率可控的非線性掃描信號的方法，其特征在于：所述步驟(2)得到的斜率可控的非線性時頻函數如下：

a為相位控制因子，a的取值范圍在-1到1之間。

6.根據權利要求5所述的時頻斜率可控的非線性掃描信號的方法，其特征在于：所述步驟(3)的操作包括：

利用下式獲得瞬時相位Φ(t)：

7.根據權利要求6所述的時頻斜率可控的非線性掃描信號的方法，其特征在于：所述步驟(4)的操作包括：

利用下式獲得振幅包絡函數A(t)：

其中，t_l為掃描信號斜坡時長。

8.根據權利要求7所述的時頻斜率可控的非線性掃描信號的方法，其特征在于：所述步驟(5)的操作包括：

利用下式計算獲得時頻斜率可控的非線性可控震源掃描信號W(t)：

W(t)＝A(t)*sin(φ(t))。

9.根據權利要求8所述的時頻斜率可控的非線性掃描信號的方法，其特征在于：所述步驟(6)的操作包括：

當a＝0時，所獲得的非線性掃描信號中的各頻率成分能量相同；

當a從-1到0間增加時，所獲得的非線性掃描信號中的低頻成分能量比例會逐漸增強，當需要更深的勘探深度時，將a的值控制在-1到0間；

當a從0到1間增加時，所獲得的非線性掃描信號中的高頻成分能量比例會逐漸增強，當需要更加精確的勘探分辨率時，將a的值控制在0到1間。

10.一種時頻斜率可控的非線性掃描信號的系統，其特征在于：所述系統包括：存儲器、處理器、以及存儲在所述存儲器上的計算機程序，所述計算機程序被所述處理器運行時執行如下步驟：

(1)設計平方時頻函數；

(2)在所述平方時頻函數中加入相位控制因子以及一次項，得到斜率可控的非線性時頻函數；

(3)求取瞬時相位；

(4)設計掃描信號斜坡時長及其相應的振幅包絡函數；

(5)生成時頻斜率可控的非線性可控震源掃描信號；

(6)通過改變相位控制因子的值來調整非線性掃描信號的頻率成分。