地球物理信息处理基础总结
地球物理数据处理与解释方法
![地球物理数据处理与解释方法](https://img.taocdn.com/s3/m/d5f38dc7b8d528ea81c758f5f61fb7360b4c2baa.png)
地球物理数据处理与解释方法地球物理学是一门研究地球内部构造、能源资源勘探和环境保护等领域的学科。
在地球物理研究中,数据处理与解释是非常关键的步骤。
本文探讨地球物理数据的处理方法和解释技术,旨在提供一些指导和参考。
一、数据采集与处理数据采集是地球物理研究的第一步,常用的数据采集方法有地震勘探、重力测量、磁力测量和电磁测量等。
在数据采集之后,需要进行一系列的数据处理操作,以提取出有用的地质信息。
1. 数据质量控制在数据采集过程中,存在各种误差和干扰源,因此需要进行数据质量控制,以确保采集到的数据可靠有效。
常用的方法包括数据滤波、去噪和去除异常数据等。
2. 数据校正数据校正是为了消除采集过程中的系统误差和环境影响,常见的校正方法有仪器响应校正、大地水准面校正和磁场的正演反演等。
3. 数据插值与重建在实际采集中,有些地区可能存在数据缺失或者稀疏情况。
此时,需要借助插值和重建技术,对数据进行填补和恢复。
常用的插值方法有克里金插值、反距离权重插值和样条插值等。
4. 数据分析与特征提取数据分析是对采集到的数据进行统计和图形化处理,以便从中提取出地下结构和特征信息。
常用的分析方法包括频谱分析、小波分析和统计分析等。
二、数据解释与成像数据解释是根据处理后的数据,推导地下结构和属性的过程。
地球物理数据解释的目标包括确定地层边界、结构解译和矿产资源勘探等。
1. 反演方法反演是地球物理数据处理中最核心的环节之一。
通过建立数学模型和反演算法,根据测量数据反推出地下介质的物理参数。
常见的反演方法有正演反演、模型约束反演和全波形反演等。
2. 成像方法成像技术是根据采集到的数据生成地下图像的方法。
常用的成像方法包括层析成像、偏移成像和全波形反演成像等。
这些方法可以帮助地球物理学家观察地下的构造和地层变化。
3. 相关联综合分析地球物理学的研究往往需要多种数据和方法的综合分析。
例如,将地震、重力和磁力数据进行综合解释,可以获得更准确的地下结构信息。
石油勘探地球物理数据处理与解释
![石油勘探地球物理数据处理与解释](https://img.taocdn.com/s3/m/f12d3091cf2f0066f5335a8102d276a200296029.png)
石油勘探地球物理数据处理与解释石油勘探是指通过对地质条件的评估和勘探技术的应用,以发现和利用地下石油资源为目的的工作。
在石油勘探的各个阶段中,地球物理数据处理和解释是至关重要的环节。
本文将探讨石油勘探地球物理数据处理和解释的基本原理和方法。
在石油勘探中,地球物理数据是通过地震勘探、重力测量、磁测和电测等方法获得的。
这些数据包含了地壳内部的地质信息,可以帮助勘探人员了解地下构造、沉积岩性、断裂带、圈闭等关键参数。
然而,原始的地球物理数据往往是非常复杂和噪声干扰较大的。
因此,需要对原始数据进行处理和解释,以便得到可靠的地质模型。
地球物理数据处理的第一步是数据预处理。
这一步骤旨在去除噪声和异常数据,以获取干净的数据集。
常用的数据预处理方法包括滤波、降噪、去除异常值等。
滤波是通过选择合适的滤波器将非地质信号滤除,从而提高数据质量。
降噪技术是用于去除高频和低频噪声,以减少噪音对地质模型的影响。
而去除异常值的方法是通过检测数据中的异常点并进行剔除,以消除异常点对解释结果的干扰。
数据预处理完成后,接下来是数据解释。
数据解释是通过数字模拟和地球物理反演方法,对地下构造进行分析和解释的过程。
常用的数据解释方法包括层析反演、走时分析、频率分析等。
层析反演是一种基于地震数据的方法,通过对地震波形进行处理和分析,推断地下岩石的速度和密度,从而构建地质模型。
走时分析是利用地震地层速度和地震波到达时间的关系,推断地下构造的方法。
频率分析则是通过分析地震数据中信号的频率分布,来研究地下岩石的特性和沉积环境。
除了数据解释,地球物理数据处理还可以支持勘探人员进行油气资源量评估和储层预测。
在油气资源量评估中,通过对地球物理数据进行统计分析和数学建模,可以对地下油气的总量和分布进行估计。
而在储层预测中,地球物理数据可以提供关键参数,如岩石孔隙度、渗透率和饱和度等,以帮助勘探人员评估储层的质量和可采程度。
石油勘探地球物理数据处理与解释是一项复杂而重要的工作。
测绘技术中的地球物理数据处理与解释技术介绍
![测绘技术中的地球物理数据处理与解释技术介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/341b2b64814d2b160b4e767f5acfa1c7aa00823e.png)
测绘技术中的地球物理数据处理与解释技术介绍地球物理数据处理与解释是测绘技术中的重要环节,它能够为地球科学研究和资源勘探提供关键的数据支持。
下面将介绍地球物理数据处理与解释技术的原理和应用。
一、地球物理数据处理技术地球物理数据处理技术是指通过将地球物理数据进行预处理、处理和后处理等一系列步骤,提取和处理出有效的地球物理信息。
其中,最常见的地球物理数据包括地震数据、电磁数据、重力数据和磁力数据等。
1. 地震数据处理地震是指地球内部发生的震动现象,通过地震数据的处理,我们可以了解到地下岩石的构成、厚度和形状等信息。
地震数据处理的主要步骤包括地震数据质量控制、地震数据成像和地震数据解释等。
地震数据经过处理后,可以生成地震剖面图和速度模型,为地下构造和资源勘探提供了重要的参考。
2. 电磁数据处理电磁数据是指通过测量地球表面的电磁场变化来研究地下结构和资源的一种方法。
电磁数据处理的主要步骤包括数据质量控制、数据解释和数据建模等。
电磁数据处理可以提供地下岩石的电导率分布图,从而为地下水资源勘探和矿产资源勘探等提供了重要的数据支持。
3. 重力数据处理重力数据是通过测量地球引力场的变化来研究地表和地下质量分布的一种方法。
重力数据处理的主要步骤包括数据质量控制、数据解释和数据建模等。
重力数据处理可以提供地下质量分布图,从而为地下岩石的密度分布和构造特征提供了信息。
4. 磁力数据处理磁力数据是通过测量地球磁场的变化来研究地下磁性物质的一种方法。
磁力数据处理的主要步骤包括数据质量控制、数据解释和数据建模等。
磁力数据处理可以提供地下磁性物质的分布图,从而为矿产资源勘探和地下构造研究等提供了重要的数据参考。
二、地球物理数据解释技术地球物理数据解释技术是指通过对处理后的地球物理数据进行解释和分析,得出地下结构和地下资源的有关信息。
地球物理数据解释技术主要包括数据解释方法和解释工具两个方面。
1. 数据解释方法数据解释方法是指通过对处理后的地球物理数据进行反演、成像和模拟等方法,得出地下结构和资源的一系列信息。
如何进行地球物理勘探数据的处理与解释
![如何进行地球物理勘探数据的处理与解释](https://img.taocdn.com/s3/m/6a0f468968dc5022aaea998fcc22bcd127ff427f.png)
如何进行地球物理勘探数据的处理与解释地球物理勘探是一种通过采集和分析地球内部的物理特征来研究地球结构和资源分布的方法。
地球物理勘探数据的处理与解释是整个勘探过程中至关重要的一步,它决定着我们对地球内部的理解程度和勘探的成果。
一、地球物理勘探数据的采集地球物理勘探数据的采集主要通过测量地下的物理场参数来获取。
地震勘探是其中最常见的一种方法。
通过释放人工产生的地震波并测量其传播速度和反射时间,可以获得地下各层次的速度和界面情况。
除了地震勘探,电磁勘探、磁法勘探等方法也被广泛应用于地球物理勘探中。
二、地球物理勘探数据的处理地球物理勘探数据的处理主要包括数据的校正、滤波、叠前处理等步骤。
首先,需要对采集到的原始数据进行校正,包括去除背景噪声、纠正仪器漂移等。
接下来,使用滤波方法可以去除随机噪声,使数据更加平滑和清晰。
在数据的叠前处理阶段,需要对原始数据进行拆分与重组,形成不同偏移角度和道集组合的数据。
这样可以提高数据的分辨率和信噪比,更好地反映地下结构。
此外,还要进行瑕疵检测和处理,如剔除异常数据、插值处理等,以确保数据的准确性和可靠性。
三、地球物理勘探数据的解释地球物理勘探数据的解释是整个勘探过程中最关键、最复杂的部分。
通过对数据进行分析、处理和解释,我们可以尽可能准确地划定地下结构和资源分布。
解释地球物理勘探数据的关键是建立一个合理的模型,并与实际地质情况进行对比。
在建模过程中,需要考虑到地下各种因素的影响,如地质岩性、密度、磁场等。
通过结合地质学的知识和实地观察,可以建立起准确可靠的模型。
然后,通过将地球物理勘探数据与建立的模型进行匹配和对比,我们可以得到地下结构和资源分布的信息。
这一过程需要借助专业的地球物理软件和工具,利用数学和物理方法进行反演、反射等计算,以获得精确的解释结果。
四、地球物理勘探数据的应用地球物理勘探数据的处理与解释在地质研究、资源勘探、地质灾害预测等领域具有广泛的应用价值。
在地质研究中,地球物理勘探可以帮助我们揭示地球内部的结构演化和构造特征。
地球物理中的电磁数据处理与解释研究
![地球物理中的电磁数据处理与解释研究](https://img.taocdn.com/s3/m/a6afb770ff4733687e21af45b307e87101f6f8be.png)
地球物理中的电磁数据处理与解释研究第一章:概述地球物理学是研究地球内部结构、物质组成和物理性质的学科,电磁数据处理与解释是其中的一个重要分支。
地球物理中的电磁数据处理与解释研究,主要涉及到地球内部的 electrical conductivity,即电导率,地球内部的电导率不是均匀分布的,而是随其深度、物质组成、温度、压力等条件的变化而变化。
因此,电磁数据处理与解释是了解地球内部结构和性质的重要手段之一。
第二章:电磁数据采集电磁数据采集是电磁数据处理及解释的前提。
电磁数据采集有多种方式,其中较常用的有电磁探测方法和电阻率法等。
电磁探测法主要是使用一个或多个电磁场源(例如电流源)来产生电磁波,然后感测地下空间电磁波信号,并对其信号进行处理和分析。
电磁探测的优点是能够采集三维立体数据,但在坚硬岩层中的能力非常有限。
电阻率法,则是采用电极对和电流源将电流注入地下,然后用两个或多个电极对的测量进行电位差测量。
电阻率法相对于电磁探测法来说,测量结果更加稳定,但只能采集二维数据。
第三章:电磁数据处理电磁数据处理的主要任务是将从采集设备中获得的原始数据转化成可用的形式,并作为输入进一步的计算和分析工具。
首先,电磁数据需要进行预处理,主要包括数据的去噪和滤波。
由于电磁数据一般存在较多的噪声和干扰,先进行信噪比估计,采用滤波方法去除其中的噪声和干扰,从而提取出真正有用的信息。
然后,需要进行数据解释和分析。
这一步需要运用数学、物理和计算机科学等多个学科知识,研究电磁场的产生、传播、传输和反演等,以获得地球内部电导率、场强和材料特性等相关参数,进而得出更准确的地球模型。
第四章:电磁数据解释最后,电磁数据的解释会告诉我们地下物质组成和结构信息。
电磁数据解释是将数值结果转化成可理解的物理现象、过程和结论,基本目的是了解不同地质体层的理化参数,如电导率、磁化率、介电常数和地下流体成分等。
在电磁数据解释过程中,需要运用数学模型进行电磁场分析和反演。
地球物理信息处理基础复习重点
![地球物理信息处理基础复习重点](https://img.taocdn.com/s3/m/40a1f656be23482fb4da4c80.png)
1、 信号
2、 系统:
3、 希尔伯特变换定义:
4、 三瞬:瞬时振幅、瞬时频率、瞬时相位。
5、 复地震道:
6、 反褶积:消除某种滤波作用的滤波手段。
7、 最小相位子波:主要能量位于前部的子波,又叫最小能量延迟子波
8、 纯相位滤波器:只做相位改变,不做振幅改变的滤波器,满足()1≡w H 。
9、 正实函数:
10、全通滤波器:
11、普因式分解:
12、正演:
13、反演:
14、自相关:
15:、互相关:
16、纯振幅滤波器:只对原信号振幅发生作用,相位不发生改变,满足()0≡w φ
17、三瞬对地震解释的作用
18、时域褶积物理意义:
19、自相关、互相关性质:
20、褶积与相关的关系:
21、奇偶虚实
22、尺度展缩:
23、求最小平方反褶积
24、FFT 例题
25、证明:具有相同振幅谱而相位谱不同的波形具有相同的相关系数
26、Rxy 与Ryx
27、FT 、STFT 、WT 各自特点、联系等
28、反褶积目的
大家重点准备一下,还有那三套题很重要,祝大家考个好成绩。
地球物理资料数字处理(第三十一讲)
![地球物理资料数字处理(第三十一讲)](https://img.taocdn.com/s3/m/7b0e65e6998fcc22bcd10d3d.png)
第三节 “三瞬”信息的提取本节要点:● 复地震道处理技术原理; ● “三瞬”信息; ● Hilbert 变换的实质。
“三瞬”信息是指地震记录中的瞬时振幅、瞬时相位、瞬时频率信息。
“三瞬”信息的提取技术也称为复地震道技术,是以希尔伯特变换为基础的一种处理技术。
通过研究地震记录的“三瞬”信息对于识别岩性和油气是十分有益的。
一、复地震道处理技术原理设地震记录为连续信号)(t x ,其频谱为)(f X 则⎰+∞∞-=df e f X t x fi π2)()(=⎰⎰∞-+∞+0022)()(df e f X df ef X fi fiππ=⎰⎰+∞+∞-+-0022)()(df e f X df ef X fi fiππ (8-3-1)分析(8-3-1)式中,第一项)()(f X f X =-,则(8-3-1)可以写成⎰⎰∞∞++=+0202)()()(df e f X df ef X t x fi fiππ={}⎰+∞2)(2df e f X R fi e π=⎰+∞)(2df e f X R fi e π (8-3-2)上式说明,一个实地震记录可以表示为一个复信号的实部。
设此复信号为)(t Z ,如图8-14所示,其频谱为)(f Z ,显然有 ⎰∞=02)(2)(df ef X t Z fiπ (8-3-3)⎩⎨⎧<≥=0)(2)(f f f X f Z (8-3-4) 若将复信号)(t Z 看成是实信号)(t x 经滤波的结果,则有)()()(1t x t h t Z *= (8-3-5))()()(1f X f H f Z ∙= (8-3-6)⎩⎨⎧<≥=02)(1f f f H (8-3-7) tit t h πδ1)()(1+= (8-3-8) )(1)()(t x t i t t Z *⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=πδ (8-3-9)图8-14复地震记录上式表明,复地震记录是由两部分组成,其实部为)(t x ,其虚部为)(1t x t*π。
地球物理勘探中的分析与数据处理研究
![地球物理勘探中的分析与数据处理研究](https://img.taocdn.com/s3/m/a7e7c7f85ebfc77da26925c52cc58bd631869318.png)
地球物理勘探中的分析与数据处理研究地球物理勘探是研究地球物理现象和规律及其应用的一门学科,广泛应用于矿产勘探、地埋物探测、水文地质勘探等领域。
而地球物理勘探中的分析与数据处理则是整个勘探过程中最为重要的环节之一。
本文将从地球物理勘探的基本概念入手,探讨分析与数据处理的方法和技术,以及在实际勘探中可能面临的问题和挑战。
一、地球物理勘探的基本概念地球物理勘探是用地球物理学的原理和方法探测地下结构和性质的科学技术,包括测量、分析、解释和应用等一系列过程。
常用的地球物理勘探方法有地震勘探、重力勘探、电磁法勘探、磁法勘探等。
地震勘探是利用声波在不同介质间传播速度差异,研究地下结构和岩石物性的勘探方法。
它通过激发地下震源,记录地面上的震动波形,然后对勘探区域进行三维反演,获得地下结构和物性信息。
重力勘探则是通过测量地球表面上物体引力产生的重力场变化,研究地壳或地球内部结构和密度分布的勘探方法。
它通过精密重力计测量地球表面重力加速度的分布,从而推算出地下的密度分布情况。
电磁法勘探则是利用地球表面上交变电场在地下的电性介质中传播和反射,研究地下介质电性结构的一种勘探方法。
它通过在地面放置线圈建立交变电场,记录地下回波信号,从而推算出地下介质的电性参数。
磁法勘探则是利用地球磁场和磁性物质的相互作用,研究地下磁性物质分布和地下构造的一种勘探方法。
它通过在地面上测量地磁场变化,记录地下磁性物质的异常值,从而推算出地下磁性物质的分布。
二、地球物理勘探中的数据处理技术地球物理勘探所涉及到的数据往往是海量的、复杂的、多维的。
数据的处理和分析是整个勘探过程中至关重要的环节。
地球物理勘探中常用的数据处理技术包括数据重采样、数据滤波、数据校正、数据勘误、反演方法等。
数据重采样是将输入数据用不同采样率的方式重新采样,可以加速数据处理和减小数据存储容量。
数据滤波则是通过将传感器记录到的原始数据进行卷积处理,去除干扰和噪声,提高数据的准确性。
地球物理数据处理1
![地球物理数据处理1](https://img.taocdn.com/s3/m/d37e147942323968011ca300a6c30c225901f080.png)
地球物理数据处理1地球物理数据处理是地球物理学领域中至关重要的一部分,它涉及了数据的获取、处理和分析等方面。
通过对地球物理数据的处理,我们可以更好地了解地球内部结构和地球表层特征,为地球科学的研究和应用提供有力支持。
本文将介绍地球物理数据处理的基本概念、流程以及常用的处理方法。
一、地球物理数据处理概述地球物理数据处理是指根据已采集到的地球物理数据,运用适当的数学和物理方法,以提取、恢复、展示地球物理信息的过程。
地球物理数据处理的目标是从原始数据中获取有效的地球物理信息,并尽可能地减小误差和噪声的影响,以得到准确、可靠的结果。
地球物理数据通常包括地震数据、重力数据、磁力数据等,这些数据的处理过程主要包括数据质量检查、数据预处理、数据解释和数据模型建立等环节。
二、地球物理数据处理流程1. 数据质量检查数据质量检查是地球物理数据处理的第一步,其目的是对采集到的原始数据进行初步的检查和筛选。
在这一步中,我们需要对数据进行质量评估,包括观测仪器的校准情况、数据采集的环境条件以及数据的连续性和准确性等方面的评估。
2. 数据预处理数据预处理是地球物理数据处理的关键环节,它包括数据滤波、去噪和补全等操作。
在数据滤波过程中,我们可以采用低通滤波器、高通滤波器等方法,以去除数据中的高频噪声或低频噪声。
在去噪处理中,我们可以使用小波变换、小波去噪等方法,以去除噪声对数据的干扰。
而对于数据缺失的情况,我们可以通过插值方法来进行数据的补全。
3. 数据解释数据解释是地球物理数据处理的核心环节,通过对数据进行解释和分析,我们可以了解地球的内部结构和地下介质的性质。
在数据解释过程中,我们可以采用反演方法、层析成像方法等来还原地下介质的分布情况,并根据数据的特征提取地下介质的参数信息。
4. 数据模型建立数据模型建立是地球物理数据处理的最后一步,通过建立合适的物理模型,我们可以对地球物理过程进行仿真和预测。
在数据模型建立过程中,我们可以根据数据的特征选择合适的数学模型,并通过参数拟合等方法来确定模型的参数值。
如何进行地球物理勘探数据的处理与解释
![如何进行地球物理勘探数据的处理与解释](https://img.taocdn.com/s3/m/72a8379732d4b14e852458fb770bf78a65293a37.png)
如何进行地球物理勘探数据的处理与解释地球物理勘探是一种重要的地质勘探方法,通过分析地球的物理属性可以获取关于地下结构和资源分布的信息。
地球物理勘探数据处理与解释是在数据采集之后,对所获得的数据进行分析和解释,以便得出准确的地质结构和矿产分布等信息。
本文将从数据处理和解释两个方面讨论地球物理勘探数据的处理与解释的方法和技术。
一、数据处理地球物理勘探中所获得的数据通常包括地震、重力、磁力、电磁等多种类型。
数据处理的第一步是数据质量控制,包括数据清洗和校正。
数据清洗是指去除噪声和异常值,以保证数据的可靠性和准确性;数据校正是指根据实际情况对数据进行纠正,如地震数据中会包含地震仪的响应函数,需要进行去卷积处理。
数据处理的下一步是数据预处理,包括数据的滤波和减噪。
数据滤波是为了增强数据的信号部分和抑制干扰部分,常用的滤波方法有低通滤波、高通滤波和带通滤波等;减噪是为了去除数据中的噪声成分,常用的方法有小波去噪和经验模态分解等。
数据处理的最后一步是数据反演和成像。
反演是指根据采集数据反推地下结构的过程,常用的反演方法有正演反演、模型约束反演和全波形反演等;成像是指通过反演得到的地下结构,利用图像处理技术将其转化为可视化的图像结果,常用的成像方法有共深度点叠加和层析成像等。
二、数据解释地球物理勘探数据的解释是将处理后的数据与地质学知识和理论相结合,从而推断地下结构和资源分布的过程。
数据解释的关键是构建合理的地球模型,通过模拟和比对来验证和调整。
地球模型的构建通常包括静态模型和动态模型两个方面。
静态模型主要是对地下地质结构进行建模,包括沉积物层序、构造构造演化和断层等。
在模型建立过程中,需要充分利用地质学观测数据和地质学知识,通过判断不同地质体的物理性质差异来确定地下结构。
动态模型主要是对地下资源分布进行建模,包括矿产资源和油气资源等。
动态模型的建立需要考虑多种因素,如岩石物性、沉积环境、析出机制等。
通过将地球物理勘探数据与地质学知识相结合,可以对地下的资源分布和成因进行推断和解释。
固体地球物理学知识点总结
![固体地球物理学知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/9afb3375c950ad02de80d4d8d15abe23482f03c8.png)
固体地球物理学知识点总结固体地球物理学是研究地球内部结构和性质的学科,主要包括地震学、重力学和地热学等。
本文将从地震学、重力学和地热学三个方面总结固体地球物理学的知识点。
一、地震学地震学是研究地震现象的科学,通过观测和分析地震波传播的速度、路径和振幅等信息,可以推断地球内部的结构和性质。
地震学的主要知识点包括:1. 地震波的分类:地震波包括体波和面波两种类型。
体波包括纵波(P波)和横波(S波),它们在地球内部传播速度不同。
面波包括Rayleigh波和Love波,它们是沿地球表面传播的波动。
2. 地震波的传播路径:地震波在地球内部的传播路径受到介质的物理性质和地球结构的影响。
通过观测和分析地震波的传播路径,可以推断地球内部的密度和速度变化。
3. 地震波的震源机制:地震波的震源机制是指地震发生时产生地震波的过程。
常见的地震波震源机制有地震断层破裂、岩浆喷发和火山爆炸等。
4. 地震波的振幅衰减:地震波在传播过程中会因为介质的衰减而逐渐减弱。
地震学家通过观测地震波的振幅衰减规律,可以推断地球内部的衰减系数和介质的能量耗散能力。
二、重力学重力学是研究地球引力场分布和变化的学科,通过测量和分析地球引力场的差异,可以推断地球内部的密度分布和重力异常。
重力学的主要知识点包括:1. 重力场的测量方法:重力场测量可以通过测量重力加速度、测量重力位势或测量重力梯度等方法来进行。
常见的重力测量仪器有重力仪、重力仪器和重力梯度仪等。
2. 重力异常的解释:地球引力场的异常分布可以反映地球内部的密度分布和结构变化。
重力异常通常表现为重力异常突变、重力异常盆地和重力异常山脉等形态。
3. 重力异常的解释:重力异常的解释需要考虑地壳、地幔和地核等地球内部的密度变化。
通过建立重力异常模型和地球内部的密度模型,可以解释重力异常的成因。
4. 重力异常的应用:重力异常在地质勘探、矿产资源评价和地震预测等方面具有重要的应用价值。
通过分析重力异常的分布和特征,可以推断地下的地质构造和岩石性质。
地球物理勘探数据处理
![地球物理勘探数据处理](https://img.taocdn.com/s3/m/b17601661ed9ad51f01df244.png)
地球物理勘探数据处理(马在田)地球物理勘探数据处理geophysical data processing将各种地球物理勘探所取得的原始数据,经过电子计算机的加工运算,输出各种数据列表、曲线和图件,以供地质解释的新技术。
工作简史物探数据的整理加工,从20世纪20年代开始到50年代初期,以手工操作为主,50年代到60年代初期以模拟回放为主,60年代中期逐渐实现了物探数据的数字处理。
物探数据的数字处理是物探工作同计算机技术相结合的产物,已逐渐形成一个新的专业技术部门。
中国于1973年使用国产DJS-11大型计算机开始了物探数据的数字处理。
20世纪80年代的物探数据处理中心,都配备有大型电子计算机设施以及远程终端和卫星数据传输系统。
在软件方面,为了适应物探数据数量大、重复运算次数多和记录道数不断增加的特点,相应地设立物探处理程序系统。
其主要功能是用来控制物探数据的输入和输出,组织以记录道为单位的文件,分析并执行以固定格式编写的物探数据处理方案。
地震勘探数据的处理地震数据处理的对象是记录在磁带上,经过采样的人工激发的地震波,包括反射波或折射波,同时还包括绕射波、多次波和干扰波等。
地震勘探数据处理应满足:①消除或削弱各种干扰波,保留和加强用于勘探目的的反射波或折射波。
采用各种手段提高信号-噪声比;②把反射波(或折射波)归位到产生反射(或折射)的地下反射点的位置上去;③提取地震波传播介质和界面的物理参数,用于定性和定量地解释地震层位的岩层物理特征:④提供地震正、反演问题的人机联作终端的各种处理方案和程序,以提高解释成果的精度;⑤使处理方案自动化,缩短处理周期,减少人工干预。
为了满足上述5个方面的要求,人们从不同的角度针对不同的问题,已经提出了多种处理方法和数学物理模型。
这些方法和模型有的是在弹性波传播方程的原理上提出来的,有的是在其他学科中成功地应用之后被引进到地震数据处理中来的。
地震勘探可以被看做是以地层为传输道的通信系统。
地球物理勘探数据分析与处理
![地球物理勘探数据分析与处理](https://img.taocdn.com/s3/m/59f7044e591b6bd97f192279168884868762b834.png)
地球物理勘探数据分析与处理一、概述地球物理勘探是利用物理方法来探测地下结构及其物性的一种勘探方法,促进了人类对地球内部结构以及地下资源的认识和利用。
在地球物理勘探中,数据分析与处理是勘探工作的重要环节,直接影响着勘探成果的质量与准确性。
因此,地球物理勘探数据的分析与处理是必要的。
二、数据获取与预处理地球物理勘探数据的获取需要借助于各种测量设备,如重力仪、磁力计、电磁仪、地震仪等。
这些仪器所采集到的原始数据处理之前,需要进行预处理,包括噪声滤波、数据转换、数据对齐等。
在进行预处理时,需要考虑野外测量条件及数据质量等因素,尽可能减小噪声干扰,以确保数据的准确性。
三、数据处理方法1、图像处理在地球物理勘探中,图像处理是一种常用的数据处理方法。
图像处理能够将数据转化为直观的图像,方便人眼观察、判断。
其中,常用的图像处理方法包括滤波、分段处理、空间域增强等。
滤波可以减少噪声干扰,提高数据信噪比;分段处理可以突出数据的变化区间;空间域增强可以突出数据中的某些区域,使得数据更加清晰。
2、统计分析方法在地球物理勘探中,统计分析方法也是一种常用的数据处理方法。
统计分析能够对数据进行分析和处理,得出规律性。
其中,常用的统计分析方法包括回归分析、相关系数分析、方差分析等。
回归分析可以用于数据拟合,得出拟合曲线;相关系数分析可以用于判断数据的相关性;方差分析可以判断数据间的差异性,找出影响因素。
3、人工智能算法近年来,人工智能算法在数据处理领域取得了重要的进展。
在地球物理勘探中,人工智能算法可以用于数据分类、识别和预测等。
其中,常用的人工智能算法包括人工神经网络、支持向量机等。
人工神经网络可以实现数据分类和预测,支持向量机可以实现数据的二分类和多分类。
四、数据处理结果的验证与解释数据处理的结果需要进行验证和解释,以确保得出的结论准确可靠。
在验证结果时,需要采用多种方法进行比较,如与地质资料比较、与其他勘探方法比较等。
在解释结果时,需要对数据处理方法进行分析和说明,以便于别人了解到结果是如何得出的。
地球物理信息处理基础总结
![地球物理信息处理基础总结](https://img.taocdn.com/s3/m/b7691981a0116c175f0e48ba.png)
为什么要做处理?为了得到高分辨率、高信噪比和高保真的资料,供后续资料解释需要。
第一章信号与系统系统:相互依赖的、相互作用的若干事物组成的具有特定功能的整体。
信号:用于描述和记录消息的某种随时间、空间变化的物理量。
1.1 信号的分类1.1.1确定信号与随机信号(按信号随时间变化的规律来区分)确定信号:当信号是一确定的时间函数时,给定某一时间值,就可以确定出一相应的函数值。
随机信号:客观存在的信号,不能表示为确切的时间函数,具有不可预知的不确定性,服从统计规律。
1.1.2周期信号与非周期信号(都属确定信号)周期信号:按照一定的时间间隔无始无终地重复着某一变化规律的信号,其表示式可以写为:f(t)=f(t+nT) n=0,±1,±2,…满足此关系式的最小T值称为信号的周期。
非周期信号在时间上不具有周而复始变化的特性,它不具有周期T(或T→∞)。
1.1.3连续时间信号与离散时间信号(按照时间自变量取值的连续性和离散性来划分)连续时间信号:在某一时间间隔内,对于任意时间值(除若干不连续点外)都可给出确定的函数值。
连续信号包括幅值连续的信号和幅值离散的信号。
幅值连续的信号又称“模拟信号”。
离散时间信号:只在某些不连续的规定瞬时(离散的时间点上)给出函数值,其他时间没有定义。
如果离散信号的幅值是连续的,即幅值可以取定义域内任意实数,称为抽样信号。
如果离散信号的幅值只能取某些规定的数值,则称为数字信号。
1.1.4能量信号与功率信号(按照信号的能量特点)信号的能量:()⎰+∞∞-=dtt fE2信号的功率:在[T1,T2]时间内平均功率可表示为:()⎰-=212121TTdttfTTP,其中f(t)为实函数。
设T2=T/2,T1=-T/2,则:()⎰-=2221TTdttfTP当T→∞时:()⎰-∞→=2221lim TT TdttfTP能量信号:在无限大的时间间隔内,信号的能量为有限值,而信号的功率为零。
地球物理资料数字处理(第七讲、第八讲)
![地球物理资料数字处理(第七讲、第八讲)](https://img.taocdn.com/s3/m/ba21857f02768e9951e7383d.png)
第二节静校正(Statics Correction)理论上,我们假定激发接收是一个平面,且地下介质是理想均匀的。
实际上的激发接收并不是在一个平面,而是一个起伏不平的,且地下介质也不是均匀的,特别是近地表的风化层形成了一个低速带。
因此,静校正的目的是消除地表起伏和低速带横向变化不均匀对地震记录产生的时差。
本节要点:●一次静校正原理;●剩余静校正地表一致性假设条件;●自动统计静校正原理;●自动统计静校正步骤。
一、基准面校正(Datum plane Statics Correction)如图(2-7)所示,h0为激点高程,hH为激发井深,hs为实际激发高程.hR为接收点高程,h1为激发点基准面以下低速带厚度,h2为接收点基准面以下低速带厚度。
图2-7地震波传播示意图设地震波在低速带中按垂直路径传播,则1. 基准面以上的校正量(Above Datum plane Statics)00s Rh h V V + (2-1-1)2.基准面以下的校正量(Below Datum plane Statics)1122000()()h h h hV V V V -+- (2-1-2) 3.总静校正量(Total Statics)11220000()()s R s h h h h h hT V V V V V V∆=++-+- (2-2-3) 分析上式,若想求出静校正量,则必须测出激发点和接收点的高程以及低速带的速度和厚度等数据。
因此,静校正的精度取决于上述数据的精度。
二、 剩余静校正(Residual Statics Correction)经过基准面校正(也称为一次静校正)后,所有的数据并未精确地校正到基准面上,仍然存在有一定的剩余静校正量。
这是因为我们很难获得精确的地下低速带的速度及厚度数据,由于存在剩余静校正量,使得多次迭加的结果质量下降,因此必须进行剩余静校正。
1.剩余静校正地表一致性假设(Surface Consistency Assumption Residual Statics Correction)1)同一炮点,地震波在低速带中的旅行时间与入射角无关,即认为地震波在低速带中是垂直传播的。
地球物理勘探中的数据处理技术
![地球物理勘探中的数据处理技术](https://img.taocdn.com/s3/m/4968ee72f6ec4afe04a1b0717fd5360cba1a8dba.png)
地球物理勘探中的数据处理技术地球物理勘探是一种在石油、天然气、地热等矿产勘探和开发中被广泛应用的技术。
在勘探中,数据处理技术是非常重要的一环。
本文将详细介绍地球物理勘探中的数据处理技术。
一、地球物理勘探的基本流程地球物理勘探是一种利用地球物理学原理和方法进行矿产勘探和开发的技术。
它的基本流程包括:勘探区域综合调查、野外地球物理探测、资料处理和解释、油气藏评价和开发等环节。
其中,野外地球物理探测是地球物理勘探的核心环节。
在野外地球物理探测中,采集到的数据需要进行处理和解释,以得出准确的地质勘探信息。
二、地球物理勘探中的数据处理技术地球物理勘探中的数据处理技术包括:信号处理、数据重建、成像处理、模型构建等。
信号处理是地球物理勘探中最基础的一环,它的主要任务是对采集到的原始信号进行滤波、降噪、去除系统误差等处理,以提取有价值的地质勘探信息。
数据重建是指根据野外实测数据,通过计算机重建地下介质电阻率、磁性、密度等物理参数的过程。
重建技术分为时间域重建和频域重建两种方法。
时间域重建技术是基于时域反演原理,通过求解偏微分方程组,以反演电磁场随时间变化的分布。
频域重建技术是基于频域反演原理,通过求解矩阵方程组,以反演电磁场在频域上的分布。
成像处理是根据重建数据,利用计算机图形处理技术将地下介质属性呈现出来的过程。
成像技术有很多种方法,包括层析成像、叠后偏移成像、逆时偏移成像等,每种方法都有其优缺点,应根据具体情况选用合适的方法。
模型构建技术是地球物理数据处理的关键环节,它的目的是建立最优的地质模型,用以解释地球物理数据中蕴含的地质构造特征。
模型构建技术包括结构解释、层序分析、岩性判别、裂缝识别等方法。
三、数据处理技术在地球物理勘探中的应用地球物理勘探中的数据处理技术应用广泛。
比如在海洋石油勘探中,重建技术可以用于估算油气储量和预测油气藏分布;成像处理技术可以用于绘制海底地形图和油气藏构造图;模型构建技术可以用于预测沉积相、判别油气藏类型和分析油气藏的成因等。
地球物理数据处理
![地球物理数据处理](https://img.taocdn.com/s3/m/87b0eb57571252d380eb6294dd88d0d233d43cc7.png)
地球物理数据处理地球物理学是研究地球内部结构和物质性质的一门学科,通过采集、处理和分析地球的物理数据来揭示地球内部的动态过程。
地球物理数据处理是地球物理学研究中至关重要的一步,它涉及到数据收集、清洗、解释和分析,以获得准确、可靠的地球物理信息。
一、数据收集地球物理数据收集是地球物理研究的起点,它主要依靠各种地球物理仪器和设备。
常用的数据收集方法包括地震勘探、重力测量、地磁测量、电磁测量等。
地震勘探是最常用的数据收集方法,通过记录地震波在地球中传播的速度和路径,可以推断出地壳和地幔的结构。
重力测量可以测量地球表面的重力变化,从而了解地表和地下的密度分布。
地磁测量和电磁测量则可以获取地球磁场和电磁场的变化情况。
二、数据清洗与预处理地球物理数据往往伴随着噪声和干扰,需要进行数据清洗与预处理,以去除不必要的干扰信号,提高数据的质量和准确度。
数据清洗包括对数据进行筛选、滤波和校正等处理,以去除异常值和噪声。
数据预处理则是在数据采集之后,在各种地球物理仪器的测量原理和数据模型的基础上,对原始数据进行处理,并进行校正和修复。
三、数据解释与分析数据解释与分析是地球物理数据处理的关键环节,它包括数据解读、数据模型拟合和数据反演等步骤。
数据解读是将数据转化为有意义的地球物理信息的过程,需要结合地球物理理论和经验知识进行分析和判断。
数据模型拟合是将观测数据和理论模型进行匹配,以获得最佳拟合效果。
数据反演则是根据观测数据反推地下介质的物理参数和结构信息,通过数值模拟和计算方法来实现。
四、数据可视化与报告地球物理数据处理后,需要将处理结果进行可视化展示,并撰写报告进行结果描述和分析。
数据可视化可以通过图表、地形图、剖面图等方式来呈现地球物理信息,使得地球物理学研究更加直观和易于理解。
报告则是对数据处理结果进行详细说明和解释的文档,包括数据处理方法、结果分析、结论和建议等内容。
总结:地球物理数据处理是地球物理学研究的重要环节,通过数据收集、清洗、解释和分析,可以揭示地球内部结构和物质性质。
地球物理勘探中的信号处理与处理技术研究
![地球物理勘探中的信号处理与处理技术研究](https://img.taocdn.com/s3/m/9e12984e7dd184254b35eefdc8d376eeaeaa1717.png)
地球物理勘探中的信号处理与处理技术研究地球物理勘探是以地球物理学理论和方法为基础,采用物理、化学、地质、电子、计算机等多学科的交叉技术和手段,对地球内部及其周边的物质和结构进行探测和研究的学科。
在地球物理勘探中,信号处理与处理技术研究是非常重要的一个环节。
首先,信号处理是指在地球物理勘探中对原始数据进行处理和分析的方法。
任何一种地球物理方法得到的数据,在经过加工和处理后才能得到有用信息。
信号处理技术包括滤波、去噪、变换、积分、微分等多种方法。
其中,滤波是最常用的信号处理方法之一,用于去除噪声和保留感兴趣的信号信息。
去噪是通过设计一定的算法,将原始数据中的噪声信号滤除或降低,从而提高信号的质量和准确性。
其次,处理技术是指利用计算机和软件实现对地球物理数据进行分析和处理的技术。
现代地球物理勘探中,处理技术已经成为数据处理的主要手段。
其中,常用的处理技术包括信噪比提高、卷积反演、地震成像、地震反演、细致成像等。
信噪比提高是指利用数值方法改善采集数据的信噪比,从而提高数据和图像的质量。
卷积反演是以核函数为基础,通过利用卷积反演方法恢复出原始数据的信号。
地震成像和地震反演则是指通过地震数据的处理和计算,得到地下结构模型的过程。
通过信号处理和处理技术的研究,可以大大提高地球物理勘探数据的质量和准确性,使得地球物理勘探工作更加可靠和准确。
同时,信号处理的发展还可以为地球物理勘探带来更多的技术创新和突破。
例如,随着数字技术和计算机技术的发展,现代地球物理勘探已经从传统的2D地震勘探发展到了3D、4D、甚至5D地震勘探,真正实现了地球物理勘探领域的技术革新。
值得注意的是,尽管信号处理和处理技术的研究在地球物理勘探中具有重要作用,但是这些技术的研究仍面临着一些挑战。
例如,现有的信号处理方法往往需要对数据进行分析和优化,需要大量的人力和物力资源来支持研究工作。
同时,随着勘探深度的不断提高以及数据处理速度和处理质量的不断提升,信号处理和处理技术的研究面临着更大的挑战。
地球物理学-总结
![地球物理学-总结](https://img.taocdn.com/s3/m/1a415132a32d7375a4178060.png)
概念
泊松比、体积压缩模量K
弹性波传播方程:弹性波波动方程(应力、位移、位方程) 弹性波:纵波(P波、胀缩波),横波(S波、剪切波) 纵波传播速度比横波快,Vp≈2Vs 液体内=0,Vs=0,液体内不能传播横波; 弹性界面反射和透射和折射
正演方法
地球物理学的问题:正问题(正演),反问题(反演) 位场:在场源外区域满足拉普拉斯方程的物理场 波场:在场源外区域满足波动方程或扩散方程的物理场
影响(沉积岩)速度的主要因素
孔隙度、孔隙充填物-时间平均方程(孔隙发育) 密度—体积平均方程 本质上仍为孔隙度 埋藏深度 压力、孔隙度变化造成 构造历史和地质年代 压力、孔隙度变化造成 温度 T升高,V减小
沉积岩速度分布的一般规律
空间上成层分布 存在垂直梯度 横向非均质性--水平梯度一般不大 构造破坏(如断层)可以引起速度突变
含水多少、孔隙水电阻率大小、孔隙度 孔隙结构(连通否,节理或裂隙孔隙-具各向异性)
学 性 质 介电性
导磁性
温度增高,电子导电矿物或矿石的电阻率增大; 离子导电岩石的电阻率减小;
压力极限内,压力增大,电阻率变大(孔隙水挤出) 压力超出破坏极限,岩石破裂,电阻率降低;
岩、矿石 非定值,变化范围最大 电法勘探深度范围内,主要靠孔隙水导电 电阻率
电 电化学 学 活动性 性 质 介电性
导磁性
造岩矿物的r大多不超过10~11 沉积岩的r 变化范围较宽(2.5~40);干燥多孔岩石r最低, 水饱和岩石r最高。 表征岩、矿石导磁性的重要参数为磁导率或导磁率 火成岩的r变化范围为7~15;超基性和基性岩石r相对偏 =0r, 0为真空介质磁导率, 0 =410-7 H/m; 高,酸性岩石较低; r为相对磁导率,r= /0 变质岩的r 在5~17范围内变化; 岩、矿石相对磁导率 多数岩、矿石相对磁导率值接近于1; 铁磁性矿物(磁铁矿、磁黄铁矿和铁铁矿) r >>1; 含有大量铁磁性矿物岩石或矿石,r>1;
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
为什么要做处理?为了得到高分辨率、高信噪比和高保真的资料,供后续资料解释需要。
第一章信号与系统系统:相互依赖的、相互作用的若干事物组成的具有特定功能的整体。
信号:用于描述和记录消息的某种随时间、空间变化的物理量。
1.1 信号的分类1.1.1确定信号与随机信号(按信号随时间变化的规律来区分)确定信号:当信号是一确定的时间函数时,给定某一时间值,就可以确定出一相应的函数值。
随机信号:客观存在的信号,不能表示为确切的时间函数,具有不可预知的不确定性,服从统计规律。
1.1.2周期信号与非周期信号(都属确定信号)周期信号:按照一定的时间间隔无始无终地重复着某一变化规律的信号,其表示式可以写为:f(t)=f(t+nT) n=0,±1,±2,…满足此关系式的最小T值称为信号的周期。
非周期信号在时间上不具有周而复始变化的特性,它不具有周期T(或T→∞)。
1.1.3连续时间信号与离散时间信号(按照时间自变量取值的连续性和离散性来划分)连续时间信号:在某一时间间隔内,对于任意时间值(除若干不连续点外)都可给出确定的函数值。
连续信号包括幅值连续的信号和幅值离散的信号。
幅值连续的信号又称“模拟信号”。
离散时间信号:只在某些不连续的规定瞬时(离散的时间点上)给出函数值,其他时间没有定义。
如果离散信号的幅值是连续的,即幅值可以取定义域内任意实数,称为抽样信号。
如果离散信号的幅值只能取某些规定的数值,则称为数字信号。
1.1.4能量信号与功率信号(按照信号的能量特点)信号的能量:()⎰+∞∞-=dtt fE2信号的功率:在[T1,T2]时间内平均功率可表示为:()⎰-=212121TTdttfTTP,其中f(t)为实函数。
设T2=T/2,T1=-T/2,则:()⎰-=2221TTdttfTP当T→∞时:()⎰-∞→=2221lim TT TdttfTP能量信号:在无限大的时间间隔内,信号的能量为有限值,而信号的功率为零。
即:0< E < +∞,P=0 (无法从平均功率去考察)功率信号:在无限大的时间间隔内,信号的平均功率为有限值,而信号的总能量为无穷大。
即:0< P < +∞,E→+∞(只能从平均功率去考察)课堂练习:判断下列信号是功率信号还是能量信号(1)()⎩⎨⎧=1t f<≥tt功率信号(2)()tet f 2-= 能量信号(3)()t e t f 2-= 既非能量又非功率信号1.2 信号的基函数表示法信号是时间的函数,为了便于信号分析,常把复杂信号分解为一些基本信号的线性组合。
经研究证实,将信号f(t)分解为一组基本时间函数的线性组合, 在数学上是比较方便的。
这些基本的时间函数,简称为基函数。
设所选定的基函数为Φ0(t),Φ1(t),…,ΦN (t),其中N 可以是无限大,任意信号f(t)可以表示为 这组基函数的线性组合:()()∑Φ=t a t f n n ...2,1,0±±=n要表示一个具体的信号(函数)f(t),就变成了如何选择最佳的基函数ΦN (t),和确定相应的系数a n 的问题了。
系数的终结性:我们可以单独确定任何指定的系数,而不需要知道其他的系数。
1.3 正交函数信号分解为正交函数与矢量分解为正交矢量类似误差矢量:设在平面上,两个矢量→1A 和→2A 夹角为θ,→1A 在→2A 上的投影为→212A c ,若用→212A c 来近似表示→1A ,则表达式为:→→≈2121A c A 。
其误差矢量为:→→-=2121A c A E ,12c 标志着两个矢量相互接近的程度。
1.3.1正交函数:在[t 1,t 2]区间上定义的非零实函数f 1(t)与f 2(t),若满足条件:()()02121=⎰t t dt t f t f 则函数f 1(t)与f 2(t)为区间[t 1,t 2]上的正交函数。
若f 1(t)与f 2(t)是复变函数,则 f 1(t)与f 2(t)在[t 1,t 2]区间上正交的条件是:()()()()021212121==⎰⎰t t t t dt t f t f dt t f t f1.3.2正交函数集:在[t 1,t 2]区间上定义的n 个非零实函数集g 1(t), g 2(t) ,…,g n (t),其中任意两个函数g i (t)、g j (t)均满足:()()021=⎰t t j i dt t g t g j i ≠()i t t i k dt t g =⎰212k i 为常数称此函数集为正交函数集。
1.3.3完备正交函数集:在区间[t 1,t 2]内,用正交函数集g 1(t), g 2(t) ,...,g n (t),来近似表示函数f(t),其方均误差为:()()()⎰∑⎥⎦⎤⎢⎣⎡--==21211221T T n r r r dt t g c t f T T t ε 若0lim 2=∞→εn 则称此函数集为完备正交函数集。
所谓完备,是指对任意函数f(t),都可以用一无穷级数表示:()()∑∞==1r r r t g c t f此级数收敛于f(t),上式即f(t)的正交分解。
常用的完备正交函数集:三角函数集、复指数函数集 1.4 离散时间信号---序列定义:表示离散信号的时间函数,只在某些规定的离散瞬时给出函数值,在其他时间,函数没有定义,这些时间上不连续的值构成数值的序列。
1.4.1常用的离散时间信号:单位函数序列(也称“单位脉冲”,“单位冲激”,“单位取样”)()⎩⎨⎧=01n δ 00≠=n nδ(n)类似于连续时间信号δ(t),但其定义很简单:δ(n)在n=0处幅值为1,其余点取值为0。
单位阶跃序列()⎩⎨⎧=01n u 0<≥n nu(n)类似于u(t),但u(t)在t=0点函数无定义,u(n)在n=0处明确定义为1。
矩形序列()⎩⎨⎧=01n G N 为其他值n N n 10-≤≤矩形序列有N 个幅值为1的函数值,类似于连续时间函数中的矩形脉冲。
以上三种序列之间的关系:()()∑∞=-=0k k n n u δ ()()∑∞-=nk n u δ()()()1--=n u n u n δ ()()()N n u n u n G N --=斜变序列()()n u n n R ⋅= 指数序列()()n u a n f n⋅=|a|>1时,发散;|a|<1时,收敛;a>1时,取正值;a<1时,在正负值之间摆动 正弦序列()n n f 0sin ω=ω0为正弦序列的数字域频率,单位是弧度。
若正弦序列是由模拟信号采样得到的,可以写成:()()()S s nT nT f n f 0sin ω==,因此,s T 00Ω=ω,由ss T f 1=,所以,ss f f f 0002πω=Ω=s T 00Ω=ω,由s s T f 1=,所以,ss f f f 0002πω=Ω= 上式表示数字频率ω0是连续频率f 0对采样频率f s 的归一化频率。
复指数序列()n j n en f nj 00sin cos 0ωωω+==它具有实部和虚部,ω0是复正弦的数字域频率。
1.4.2离散时间信号的运算两序列的迭加和相乘:两序列的迭加和相乘。
序列与标量相乘 移序:左加右减用单位函数序列来表示任意序列:将任意序列f(n)表示为单位函数序列的延时加权和,即()()()∑∞-∞=-=m m n m f n f δ为以后的离散系统的时域分析提供了极大的方便1.5 Z 变换与付里叶变换1.5.1Z 变换的性质(这些性质表示离散序列在时域和Z 域间的关系)线性性质:若:()[]()()[]()z Y n y Z z X n x Z ==2121y y x x R z R R z R <<<< 则:()()[]()()z bY z aX n by n ax Z +=+ ()()2211,min ,max y x y x R R z R R <<位移性质:双边Z 变换: x(n)是双边序列,若:()[]()z X n x Z = 则:()[]()z X z m n x Z m ±=±单边Z 变换:若x(n)是因果序列,其单边Z 变换为:()()[]()z X n u n x Z =⋅则右移后:()()[]()z X z n u m n x Zm -=⋅-左移后:()()[]()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⋅+∑-=-10m k k mz k x z X z n u m n x Z若x(n)是双边序列,其单边Z 变换为:()()[]()z X n u n x Z=⋅则右移后:()()[]()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=⋅-∑-=--10m k k mz k x z X z n u m n x Z左移后:()()[]()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⋅+∑--=-1m k k m z k x z X z n u m n x ZZ 域微分(序列线性加权)x(n)是有始序列若:()[]()z X n x Z = 则:()[]()()dzz dX z n nx Z -= Z 域尺度变换(序列指数加权) 若:()[]()z X n x Z= 21x x R z R <<则:()[]⎪⎭⎫⎝⎛=a z X n x a Z n21x x R a z R << 初值定理若x(n)是单边序列,且()[]()z X n x Z= 则:()()z X x z ∞→=lim 0终值定理若x(n)是单边序列,且()[]()z X n x Z = 则:()()()[]z X z n X z n 1lim lim 1-=→∞→ 时域卷积定理若:()[]()()[]()z Y n y Z z X n x Z ==2121y y x x R z R R z R <<<<则:()()[]()()z Y z X n y n x Z⋅=* ()()2211,min ,max y x y x R R z R R <<1.5.2傅立叶变换的性质 线性(齐次性和迭加性): 若:()()ω11F t f ↔ ()()ω22F t f ↔则有:()()()()ωω22112211F a F a t f a t f a +↔+奇偶虚实性:一般情况下,()ωF是复函数,因此可以将()ωF 分成模与相位或实部与虚部两部分:()()()()()()ωωωωωϕωiX R e F dt e t f F i t i +===⎰∞∞-- 无论f(t)是实数还是复数,根据傅立叶变换可以证明:()()ω-↔-F t f ()()ωF t f ↔- ()()ω-↔F t ff(t)是实函数:一般情况下,信号f(t)是实函数,()ωF 是复函数,因此可以将()ωF 分成模与相位或实部与虚部两部分:()()()()()()()()ωωωωωωωωiX R tdt t f i tdt t f dt t i t t f dt e t f F t i +=-=-==⎰⎰⎰⎰∞∞-∞∞-∞∞-∞∞--sin cos sin cos 其中:()()⎰∞∞-=tdt t f R ωωcos ()()⎰∞∞--=tdt t f X ωωsin于是,()()()[]5.022ωωωX R F += ω的偶函数()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡=ωωωϕR X arctg ω的奇函数同时,可得如下关系式:()()()()()()⎪⎩⎪⎨⎧=---=-=ωωωωωωF F X X R Rf(t)是实偶函数:即()()t f t f -=()()0sin =-=⎰∞∞-tdt t f X ωω()()()()⎰⎰∞∞∞-===0cos 2cos tdt t f tdt t f R F ωωωωf(t)是实偶函数,F(ω)必为ω的实偶函数 f(t)是实奇函数:()()t f t f --=()()0cos ==⎰∞∞-tdt t f R ωω()()()()⎰⎰∞∞∞--=-==0sin 2sin tdt t f i tdt t f i iX F ωωωωf(t)是实奇函数,F(ω)必为ω的虚奇函数 f(t)是虚函数时:()()t ig t f =()()()()⎩⎨⎧-=--=ωωωωX X R R 若f(t)是虚奇函数,则()ωF 是ω的偶函数,()ωϕ是ω的奇函数时移特性:若:()()ωF t f ↔则:()()()()ωωωωF e t t f F e t t f t i t i 0000↔+↔--信号在时域中沿时间轴右移0t (延时0t ),等效于在频域中乘以因子0t i eω-()()()[]00t i t i e F F e ωωϕωωω--=信号延时后,其幅度频谱不变,相位频谱产生附加相位值()0t ω-结论:信号的幅度频谱是由信号的波形形状决定的,与信号在时间轴上出现的位置无关;信号的相位频谱则是由信号的波形形状和在时间轴上出现的位置共同决定的。