地震子波波形显示及一维地震合成记录Word文档格式.docx
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钟型子波xw为初相m为时间域主波峰与次波峰之比
w(t)=exp(-2*Fm^2*t^2*ln(n))*sin(T-2*pi*Fm*t)n=m1/m2最大相位子波
(最大相位子波请同学们自己查找相关文献完成,非必须完成)
其中代表子波的中心频率,t=i*dt,dt为时间采样间隔,i为时间离散点序号;
这里可以为=10,25,40,100Hz等,采样间隔dt=0.002秒,i为0~256;
2.根据公式编程实现不同频率的零相位子波的波形显示;
不同中心频率的零相位子波图
=25:
=100:
3.其地质模型为:
设计反射系数(n=512),n为地层深度,其中,为第一层介质深度;
,为第二层介质深度;
,为第三层介质深度;
,为第四层介质深度;
,为第五层介质深度;
其它为0。
地震波在介质中传播,当到达介质分界面时,发生反射和透射,反射波被检波器接受,生成地震记录。
反射系数表示地震波在两层介质分界面的能量重新分配,如r(100)=1.0,表示地震波入射到分界面时,只有一种波,反射纵波(或反射横波)。
反射系数不为1.0时,表示当地震波入射到分界面时,产生两种反射波。
反射系数为正,表示反射波相位与入射波相位相差2π;
反射系数为负,表示反射波相位与入射波相位相差π,存在半波损失。
4.应用褶积公式合成一维地震记录,并图形显示;
应用褶积公式求f(n)的程序为:
#include<
stdio.h>
math.h>
#definePI3.1415926
#defineFM100
voidmain()
{
doublefac(doublex[],doubley[],doublez[],intm,intn);
FILE*fp;
inti,j,x;
doubleW,dt=0.002,t,a[256];
doubleb[512]={0};
doubler[512]={0};
r[100]=1.0;
r[200]=-0.7;
r[300]=0.5;
r[400]=0.4;
r[450]=0.6;
fp=fopen("
Date.txt"
"
w+"
);
printf("
pleaseinputx:
\n"
scanf("
%d"
&
x);
for(i=0;
i<
256;
i++)
{
t=i*dt;
if(x==1)
W=exp(-2*FM*FM*t*t*log
(2))*sin(2*PI*FM*t);
elseif(x==2)
W=(1-2*pow(PI*FM*t,2))*exp(-pow(PI*FM*t,2));
elseif(x==3)
W=exp(-FM*FM*t*t*log
(2))*cos(2*PI*FM*t+PI/4);
a[i]=W;
}
fac(r,a,b,512,256);
for(j=0;
j<
512;
k++)
fprintf(fp,"
%f\n"
b[j]);
}
doublefac(doublex[],doubley[],doublez[],intm,intn)
inti,j;
=m+n-1;
doublesum=0.0;
=m;
j++)
if(i-j>
0&
&
i-j<
=256)
sum+=x[j]*y[i-j];
z[i]=sum;
三、实验结果
一维反射系数序列图形显示为:
零相位子波与反射系数褶积后的地震记录图形显示:
最小相位子波与反射系数褶积后的地震记录图形显示:
混合相位子波与反射系数褶积后的地震记录图形显示:
最大相位子波与反射系数褶积后的地震记录图形显示:
零相位振幅图形显示:
零相位幅角图形显示:
最小相位振幅图形显示:
最小相位幅角图形显示:
混合相位幅角图形显示:
混合相位振幅图形显示:
最大相位幅角图形显示:
最大相位振幅图形显示:
四、实验分析
根据所学知识对实验结果进行分析;
地震子波由震源激发,在地层中传播,因为在沉积地层中,每层介质的物理性质不相同,从而使得地震波的传播速度也不相同。
当地震波传播到两层介质的分界面时,会发生反射,由于每层介质的反射系数不同,所以反射波的能量也不相同,检波器接收到不同时刻的、不同能量的反射波,形成一个地震记录。
由合成地震记录中可以看出,最小相位子波相对零相位子波来说是相位滞后的,能量延迟的,但两者为同一家族的子波。
合成地震记录中横坐标为时间,纵坐标为振幅。
每一时刻的值由m个值的和组成,m为反射系数r(n)的长度,整个地震记录由m+n-1个时刻的值组成。
对于零相位的地震记录来说,当r(m)=1.0时,即j=100时,i=100时,w(i-j)=1.0,是能量最大的,即w(0)=1.0。
同理,当n=200,、300、400、450时,能量也是最大的。
对于最小相位的地震记录来说,当r(m)=1.0时,即j=100时,但i=100时,w(i-j)不是最大能量的,即最大能量不是在w(0)出现,而是延迟出现。
同理,当n=200、300、400、450时,能量也不是最大的,而是要延迟出现。
由振幅图及幅角图可知,零相位子波能量聚集在首部,开始时就具有最大能量,无积累过程,当振幅最大时,相位为零,即此时波的振幅为实数,达到最大值;
最小相位子波能量聚集在序列首部,是最小能量延迟的,信号随时间增大而减小,当振幅最大时,相位不为零,是非零相位的,相对零相位子波来说,最大能量是延迟的;
混合相位子波的能量聚集在序列中部,是混合能量延迟的;
最大相位子波能量聚集在后部。
最大相位子波和混合相位子波的信号信号不随时间增大而减小。
五、附:
源程序代码
#include"
13KFFT.C"
FILE*fp,*fpr,*fpre,*fpi,*fpamp,*fpha;
doubleW,dt=0.002,t,a[256],pr[512],pi[512]={0.0},fr[512],fi[512],amp[512],pha[512];
褶积结果.txt"
fpr=fopen("
反射系数.csv"
fpre=fopen("
实部.txt"
fpi=fopen("
虚部.txt"
fpamp=fopen("
振幅.csv"
fpha=fopen("
相位.csv"
fprintf(fpr,"
r[i]);
fclose(fpr);
W=exp(-2*pow(FM*t,2)*log
(2))*sin(0.512-2*PI*FM*t);
elseif(x==4)
pr[i]=b[j];
pr[i]=fr[i+127];
kfft(pr,pi,512,9,fr,fi,0,1);
fprintf(fpre,"
%e\n"
fr[i]);
fprintf(fpi,"
fi[i]);
fprintf(fpamp,"
pr[i]);
fprintf(fpha,"
pi[i]);
fclose(fpre);
fclose(fpi);
fclose(fpamp);
fclose(fpha);