基于Mini-Sosie震源后置编码技术的面波探测方法研究

作     者：李宇 杨智 王靖岐 陶雪文 LI Yu;YANG Zhi;WANG JingQi;TAO XueWen

作者机构：长安大学地质工程与测绘学院西安710054 长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室西安710054 浙江省应急管理科学研究院浙江省安全工程与技术研究重点实验室杭州310012 

出 版 物：《地球物理学进展》 (Progress in Geophysics)

年 卷 期：2023年第38卷第5期

页      面：2288-2302页

核心收录：

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JLM-8) 浙江省科技计划项目(2023C03177) 长安大学中央高校基本科研业务费专项基金项目(300102262910,300102260203)联合资助 

主　　题：Mini-Sosie震源 面波 频散谱 后置编码 三元伪随机序列 随机噪声 相干噪声 

摘      要：Mini-Sosie震源是城市环境主动源面波探测的理想震源,然而三元伪随机编码对控制系统和机械性能的高要求限制了其发展与应用.针对此问题,在野外数据采集阶段,采用Mini-Sosie震源的固定频率冲击模式,充分利用其简单、高效和强冲击力的优点;在室内数据处理阶段,对采集的长时序数据进行三元伪随机编码,提出了一种基于Mini-Sosie震源后置编码技术的面波探测方法.该方法首先从长时序地震记录中提取冲击序列,其次提出ABC三参数法将长时序地震记录分割成数以百计的脉冲式子记录,再次利用线性同余算法生成的三元伪随机序列对子记录进行编码,最后将冲击序列与编码地震记录进行互相关运算获得解码的地震记录.模拟与实测数据处理结果表明,该方法在编解码过程中产生的相干噪声较小,并能有效压制城市环境中的低频随机噪声,显著提高面波信噪比.三元伪随机冲击序列的频谱呈现白谱特征,无频率低切效应,能有效保护面波的低频信息,增大了主动源面波方法的探测深度.同时,该方法通过数学运算代替高精度的编码控制系统与机械性能需求,实现了Mini-Sosie震源的三元伪随机编码,具有先进性和推广价值.