可控震源工作原理

可控震源工作原理 It was last revised on January 2, 2021

可控震源工作原理

1.1 可控震源使用的信号

地震勘探中的激发源能量既可以用振幅高度集中的信号（如：脉冲信号，在此通常指炸药），也可以用低振幅、长信号（如：可控震

源）产生。

其实，可控震源重要是依赖长时间的振动激发，得到相对弱的地震信号。可控震源另外一个重要特征就是激发源是有限带宽的信号。另外，可控震源激发技术只产生需要频带内的信号，而脉冲震源，如：炸药生产的一部分频率在数据采集过程中是不予记录的。

图1 时间域与频率域内的脉冲信号与有限带宽信号

脉冲来表示，即：一个振幅高度集中的信号在非常短的瞬间生成（图1-a），它的频谱中包含了所有的频率成分（图1-b）。对于有限带宽信号而言，它只表示在有限带宽内（图1-c）。在所展示的一个平坦的振幅谱（在图1-d）中只有10~60Hz的频率成分。炸药爆

炸的过程可以用

在可控震源中使用的信号大多形如图1-d。

1.2 如何生成一个有限带宽的震源信号

如前所示，大多数信号具有有限带宽的特征，通过傅立叶变换可以得到如图1-c所示的时域上的信号。但是一般如图1-c所示的振幅，在时域上的信号不能应用于可控震源，可控震源在激发时要求

采用均衡振幅、长时间的信号。

为了能够使如图1-c所示的信号用于震源的激发，必须将该信号转化为均衡振幅、长时间的有限带宽信号。

采用频率延迟算子，就可以将短脉冲信号转化为长扫描信号。实际上，在应用过程中，采用将短延迟用于低频、将中等水平的延迟用于中间频率、将长延迟用于高频的处理方法，就会得到一个均匀振幅、视频率从低频逐渐扫到高频结束。这个信号看起来有些类似于正弦波，在可控震源中就称之为扫描信号。

图2 由短脉冲生成长扫描信号

在图3中显示了扫描信号的合成过程。各种不同频率成分、具有相同相位的正弦信号迭加后成为图3-a中的信号，经过不同的延迟算子迭加后，成为图3-b中的扫描信号。

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