地震子波波形显示.doc

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1、地震子波波形显示及一维地震记录合成一、实验目的1、认识地震子波（以雷克子波为例），对子波有直观的认识。2、利用线性褶积公式合成一维地震记录。二、实验内容1、雷克子波：te2f/m2t2cos2零相位子波源：wfmt程序：fm=30;r=3;t=0.002;forn=1:200w(n)=exp(-(2*pi*fm/r)^2*(t*n)^2)*cos(2*pi*fm*t*n);endfigure(1),plot(w);图像（1）：图（1）最小相位子波：wte2f/m2t2sin2ftm程序：fm=10;r=3;

2、t=0.002;forn=1:200w(n)=exp(-(2*pi*fm/r)^2*(t*n)^2)*sin(2*pi*fm*t*n);endfigure(1),plot(w);图像：0.70.604D.1-0.1-0.20204060B01001201401601B0200图（2）其中fm代表子波的中心频率，代表子波宽度,随着的增大，子波能量后移，当=7时，最小相位子波可视为混合相位子波。因而若将最小相位子波中=7，则可以间接地得到混合相位子波的图形为：图（3）从图（3）中可以看出，经过改变的值后，整个雷

3、克子波的能量发生了明显的后移；从一定程度上可以反映最小能量子波、混合能量子波、最大能量子波的图像上的区别是能量集中区域上的不同。2、利用线性褶积公式合成一维地震记录（1）利用零相位雷克子波作为震源合成一维地震记录：程序：fm=30;r=3;t=0.002;forn=1:200w(n)=exp(-(2*pi*fm/r)^2*(t*n)^2)*cos(2*pi*fm*t*n);endforj=1:500r(j)=0;endr(100)=1.0;r(200)=-0.7;r(300)=0.5;r(400)=0.4;

4、r(500)=0.6;对地层界面的反射系数进行设定forj=1:699f(j)=0;fori=1:500if(j-i>0&&j-i<200)f(j)=f(j)+r(i)*w(j-i);褶积的主要过程endendendfigure(2),plot(f);图像：图（4）在这个一维地震记录图像上可以看出，除了100、200、300、400、500这些存在反射系数的点上发生了变化，在这些点的周围也发生了些许的变化。当增大时间采样间隔为0.004时，图像发生变化这样，从整个图像上来看，反射界面附近的变化很大程度上得到

5、了减小。所以可以得出假设性结论，反射界面附近的变化可能是由于时间采样精度的不够所造成的。（1）利用最小相位雷克子波作为震源合成一维地震记录：程序：fm=30;r=3;t=0.002;forn=1:200w(n)=exp(-(2*pi*fm/r)^2*(t*n)^2)*sin(2*pi*fm*t*n);endforj=1:500r(j)=0;endr(100)=1.0;r(200)=-0.7;r(300)=0.5;r(400)=0.4;r(500)=0.6;forj=1:699f(j)=0;fori=1:50

6、0if(j-i>0&&j-i<200)f(j)=f(j)+r(i)*w(j-i);endendendfigure(2),plot(f);图像：图（5）（1）利用混合相位雷克子波作为震源合成一维地震记录：程序：fm=30;r=7;t=0.002;forn=1:200w(n)=exp(-(2*pi*fm/r)^2*(t*n)^2)*sin(2*pi*fm*t*n);endforj=1:500r(j)=0;endr(100)=1.0;r(200)=-0.7;r(300)=0.5;r(400)=0.4;r(500)

7、=0.6;forj=1:699f(j)=0;fori=1:500if(j-i>0&&j-i<200)f(j)=f(j)+r(i)*w(j-i);endendendfigure(2),plot(f);图像：10.6040.20Æ.2.060100200300a00TOO600700三、实验分析小结1、实验利用雷克子波作为震源，进行一维地震记录合成图像。其中雷克子波在褶积运算中作为输入信号，反射系数作为滤波因子。2、线性褶积公式编写中，判定各循环变量的取值范围以及各变量之间关系为此公式编写中的最大难点。比如，f

8、（j）中j因为是控制输出信号的循环，所以应满足其长度为输入信号与滤波因子共同决定。本实验中设定输入信号长度为200，滤波因子为500，故j程度为200+500-1=699；而在每次的褶积运算中，循环变量i的长度在本试验中应与滤波因子长度相同。其次在确定了i,j的取值后，因为输入信号的循环是由i-j,所以是由i跟j共同决定的，所以应有一个j-i>0&&j-i<200的判定条件。