СИГНАТУРНАЯ ДЕКОНВОЛЮЦИЯ В МОРСКОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКЕ Володин Георгий 409

СИГНАТУРНАЯ ДЕКОНВОЛЮЦИЯ В МОРСКОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКЕ Володин Георгий 409

ДЕКОНВОЛЮЦИЯ В МОРСКОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКЕ Деконволюция Цели Статистическая Детерминистическая Импульса источника Оценка статистических параметров импульса источника Лабораторные оценки Извлекается из сейсмограммы Подавление волнспутников Оператор для спутникаприёмника/источника Три проблемы на следующей странице Детерминистическая деконволюция так или иначе реализуют решение прямой задачи, в результате которой получают форму сигнала, искаженную спутником, а затем производят расчет фильтра, позволяющего ослабить влияние спутника. В то время как статистическая деконволюция не требует знания формы импульса.

ИСКАЖЕНИЯ СПЕКТРА ОТ ВОЛНСПУТНИКОВ Сигнал без спутников Сигнал + спутники Уровень шумов 1) Вибрации буксировки постоянно изменяют глубину источника/приёмника, что влечёт колебания позиции провалов в амплитудном спектре волны, осложнённой спутником 2) Усиление амплитудного спектра в окрестностях провала повлечёт увеличение помехи 3) Волнения моря изменяют по латерали коэффициент отражения границы вода/воздух

ЗАДАЧА ОЦЕНКИ СИГНАТУРЫ Сигнатура = импульс источника 1) Нахождение импульса источника с помощью Zпреобразования сводится к перебору всех возможных комбинаций диполей. Большие вычислительные затраты. 2) Оценка сигнатуры источника из статистических данных. Используется теорема Робинсона: Усл. G(w) => • Содержит все гармоники • Стационарна • Случайная Утв. |G(w)|^2 = σ^2 3) Подробная теория оценки сигнатуры сейсмических данных: Г. Н. Гогоненов 1987

АЛГОРИТМ СИГНАТУРНОЙ ДЕКОНВОЛЮЦИИ Стационарное поле Идея: • w(t) – оценка сигнатуры • f(t) – искомый оператор преобразования • g(t) – желаемый импульс Решение в частотной области: r – параметр регуляризации *Радиус корреляции всего сигнала будет соответствовать характеристикам наиболее энергоёмких “всплесков”. Нестационарное поле *Область нестационарного сигнала может рассматриваться как стационарная • Не выполняется аддитивная модель сигнала • Не стационарность спектральнокорреляционных характеристик Чтобы выйти из области не стационарности, производится расчёт коэффициентов фильтра в скользящем окне.

ЕСТЬ ВОПРОСЫ?

ПРИМЕР СИГНАТУРНОЙ ДЕКОНВОЛЮЦИИ - СИГНАЛЫ

ПРИМЕР СИГНАТУРНОЙ ДЕКОНВОЛЮЦИИ - СПЕКТРЫ

ПРИМЕР СИГНАТУРНОЙ ДЕКОНВОЛЮЦИИ – СЕЙСМОГРАММА • На больших удалениях спектр сигнала сильно искажается из-за эффекта поглощения. • Для трасс больших удалений величина запаздывания спутника меняется. • Так, трассы ближних и только удалений, если они характеризуются малыми углами выхода луча из источника и подхода к приемнику, имеют провалы в амплитудном спектре примерно на тех же частотах, на которых их имеет теоретическая сигнатура.

АДАПТИВНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ 1) По значениям сейсмотрассы вычисляется АКФ A Алгоритм фильтрации, настраивающейся на изменения спектрально-корреляционных характеристик сигнала непосредственно в процессе фильтрации => адаптивный фильтр r r t 2) Выбирается размер окна фильтрации по значению радиуса корреляции R=1. 2 r 3) В скользящем окне расчёты нормируются и корректируются (пороговый алгоритм) D(w) – полученная оценка импульса в данном положении окна Нормировка Нахождение помехи - Тогда её нет

ПРИМЕРЫ АДАПТИВНОЙ УСТОЙЧИВОЙ СИГНАТУРНОЙ ДЕКОНВОЛЮЦИИ - СЕЙСМОГРАММА

ПРИМЕРЫ АДАПТИВНОЙ УСТОЙЧИВОЙ СИГНАТУРНОЙ ДЕКОНВОЛЮЦИИ - СПЕКТРЫ

3 ВОПРОСА • Каким образом проявляется искажение спектра сигнала осложнённого волнами-спутниками? • Почему сигнатурная деконволюция хорошо работает только на малых удалениях? • Чем сигнатурная деконволюция отличается от аддитивной устойчивой сигнатурной деконволюции.

ЛИТЕРАТУРА • Алгоритм устойчивой адаптивной сигнатурной деконволюции – М. С. Денисов (Основная статья) • ОПТИМИЗАЦИОННАЯ ПРОЦЕДУРА ПОДАВЛЕНИЯ ВОЛНЫ –СПУТНИКА М. С. Денисов, А. Е. Фирсов • Деконволюция: сигнатурная или аддитивная? – М. С. Денисов • О задачах деконволюции сейсмических записей и возможностях контроля искажений формы сигнала - Д. Б. Фиников • SEISMIC WAVELET ESTIMATION WITHOUT THE INVALID WHITENESS ASSUMPTION - Anton Ziolkowski (Рекомендую)