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1.1地震勘探中的震源1

第1章 绪论1

1.2液压驱动可控震源的发展历史与现状4

1.3电磁驱动可控震源的研制与发展6

1.4本书的结构与内容安排8

第2章 可控震源地震勘探系统的基本原理10

2.1可控震源地震勘探系统的基本原理10

2.2可控震源地震勘探中的相关技术16

2.3可控震源地震勘探系统的实现技术19

2.4可控震源地震勘探系统的工作过程19

第3章 电磁驱动可控震源的设计22

3.1电磁驱动可控震源的总体结构22

3.2电磁驱动的高频激振器研究24

3.2.1电磁驱动的高频激振器工作原理24

3.2.2电磁驱动的高频激振器性能描述26

3.3.1可控震源功率放大器的特点27

3.3电磁驱动可控震源功率放大器设计27

3.3.2可控震源功率放大器的实现28

3.4高频激振器智能测控系统研究31

3.4.1概述31

3.4.2硬件控制32

3.4.3软件控制37

第4章 可控震源地震勘探系统的扫描技术41

4.1概述41

4.2可控震源扫描信号的理论计算41

4.3可控震源扫描技术分析43

4.4轻便浅层地震可控震源线性扫描的优化设计44

4.4.1扫描信号的自相关函数与勘探分辨率之间的关系44

4.4.2线性扫描及其自相关函数45

4.4.3线性扫描各参数的优化设计46

4.4.4幅度锥化的优化设计47

4.4.5优化设计的效果49

4.5.1非线性扫描技术的提出50

4.5非线性扫描技术50

4.5.2联合扫描51

4.5.3编码扫描52

4.5.4伪随机序列扫描53

4.5.5小结54

5.1.1Winkler模型55

5.1.2弹性连续介质模型55

5.1复杂土介质的理想化模型55

第5章 可控震源基板－大地耦合作用研究55

5.1.3双参数弹性模型56

5.2可控震源－大地耦合系统描述57

5.3Duffing系统在简谐激振力作用下的振动57

5.3.1非主共振情况58

5.3.2主共振情况58

5.3.3超谐共振情况60

5.3.4亚谐共振情况61

5.4.1震源质量对耦合过程的影响63

5.4可控震源－大地耦合系统分析63

5.4.2振动系统对扫描信号能量吸收曲线64

5.4.3非线性研究64

5.5电磁驱动可控震源与大地振动耦合过程幅频特性分析66

5.5.1电磁驱动可控震源的物理模型66

5.5.2电磁驱动可控震源的动力学方程67

5.5.3电磁驱动可控震源的幅频特性分析69

5.5.4结论70

第6章 可控震源地震勘探数据采集系统72

6.1轻便浅层地震可控震源对数据采集系统的特殊要求72

6.2集中式轻便浅层地震可控震源数据采集系统设计73

6.2.1集中式轻便浅层地震可控震源数据采集系统的硬件设计73

6.2.2轻便浅层地震可控震源数据采集系统的软件设计75

6.3分布式可控震源数据采集系统的设计76

6.3.1系统总体方案设计76

6.3.2数据采集系统设计78

6.3.3数据传输模块设计85

6.3.4软件设计96

第7章 可控震源地震勘探信号处理技术98

7.1可控震源地震勘探数据的高斯性检验98

7.1.1匹配滤波器98

7.1.2Hinich检验100

7.1.3高斯性检验实验及结果102

7.2可控震源地震勘探数据中的Chirp信号检测105

7.2.1概述106

7.2.2信号的统计检测107

7.2.3Chirp信号分析108

7.2.4峰值比检测算法112

7.2.5高斯色噪声中的Chirp信号检测114

7.2.6非高斯噪声中的Chirp信号检测117

7.3用三阶统计量估计Chirp信号的时间延迟122

7.3.1用三阶累积量进行Chirp时间延迟估计122

7.3.2用双谱进行Chirp时间延迟估计124

7.4.2连续小波变换原理126

7.4.1引论126

7.4用小波变换估计Chirp信号的时间延迟126

7.4.3时频分布二维相关时延估计算法127

第8章 电磁驱动可控震源的实验研究129

8.1电磁驱动可控震源的实验室测试129

8.1.1电磁驱动可控震源基板的测试数据分析129

8.1.2设定地层下可控震源地震勘探的计算机正演模拟132

8.2电磁驱动可控震源与锤击震源和震源枪的对比实验133

8.3电磁驱动可控震源与夯击震源的对比实验138

第9章 可控震源野外工作及参数选择143

9.1电磁驱动可控震源地震勘探设备简介143

9.1.1PHVS系列可控震源143

9.1.2与PHVS系列可控震源配套的地震数据采集系统145

9.2电磁驱动可控震源的使用操作146

9.2.1功能部件的连接146

9.2.2使用操作147

9.3.1参数选择的原则149

9.3可控震源线性扫描工作参数的选择149

9.2.3菜单使用说明149

9.3.2实例及效果分析151

9.4可控震源非线性扫描参数选择152

9.4.1非线性扫描参数选择152

9.4.2效果分析153

9.4.3非线性扫描不同补偿因子的效果分析153

第10章 可控震源高分辨率地震勘探155

10.1可控震源地震的高分辨率勘探原理155

10.1.2信噪比带宽概念157

10.1.1反卷积过程对反射信号的作用157

10.2如何用线性扫描技术进行高分辨率地震勘探160

10.3如何用非线性扫描技术进行高分辨率探测163

10.3.1dB/oct扫描（指数扫描）164

10.3.2dB/Hz扫描（对数扫描）164

10.3.3对激振器的补偿166

10.3.4大地补偿170

10.3.6信噪比考虑171

10.3.5对激振器和大地的补偿171

10.3.7结论176

第11章 可控震源地震系统的应用178

11.1电磁驱动可控震源在金属矿地震勘查中的应用举例178

11.1.1概述178

11.1.2迁安试验矿区地震地质条件179

11.1.3数据采集和处理179

11.1.4试验对比结果180

11.1.5结论182

11.2电磁驱动可控震源地震系统在城市工程勘查中的应用实例182

11.2.1在城市地下空洞调查中的应用182

11.2.2应用效果183

11.2.3结论183

11.3在城市地下活断层调查中的应用185

参考文献191

附录194