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    重庆时时彩后三不定位走势图: 一种基于GOLD编码的多发多收电磁探测方法.pdf

    关 键 词:
    一种 基于 GOLD 编码 多发 电磁 探测 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201710026992.9

    申请日:

    2017.01.15

    公开号:

    CN106772629A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01V 3/08申请日:20170115|||公开
    IPC分类号: G01V3/08 主分类号: G01V3/08
    申请人: 中国科学院地质与地球物理研究所
    发明人: 底青云; 张一鸣; 薛国强
    地址: 100029 北京市朝阳区北土城西路19号
    优先权:
    专利代理机构: 北京律远专利代理事务所(普通合伙) 11574 代理人: 丁清鹏
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201710026992.9

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2019.03.12|||2017.06.23|||2017.05.31

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种基于Gold编码的多发多收电磁探测方法,属于地球物理勘探技术领域。目的是提供一种能够实现多条测线的同步探测,实现提高电磁探测的工作效率的基于Gold编码的多发多收电磁探测方法,方法具体包括:步骤一生成Gold码;步骤二将Gold码分配给各条测线作为激励源;步骤三大地脉冲响应的辨识。本发明通过在不同测线使用独立的Gold编码作为激励源,利用Gold码优良的互相关特性与较佳的正交性,降低不同测线之间信号源的相互影响,利用Gold码尖锐的自相关特性,实现大地脉冲响应的辨识。本发明所述系统能够实现多条测线的同步勘察,大大提高了电磁探测的工作效率。

    权利要求书

    1.一种基于Gold编码的多发多收电磁探测方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
    步骤一生成Gold码;
    步骤二将Gold码分配给各条测线作为激励源;
    步骤三大地脉冲响应的辨识。
    2.如权利要求1所述的基于Gold编码的多发多收电磁探测方法,其特征在于,所述步骤
    一具体为:
    根据需求以及工区情况确定测线数与测线位置,由于高阶Gold码具备更低的互相关特
    性,构造第一m序列发生器,通过更改本原多项式以匹配公式构造第二m序列发生器,在同一
    时钟脉冲的控制下,产生的两个m序列通过模二加法后得到Gold码,通过配置第二m序列发
    生器的不同初始状态,得到不同的Gold序列。
    3.如权利要求2所述的基于Gold编码的多发多收电磁探测方法,其特征在于,所述匹配
    公式为:

    4.如权利要求1所述的基于Gold编码的多发多收电磁探测方法,其特征在于,所述步骤
    二具体为:
    使用Gold码对发射电流进行编码,产生双极性发射波形,若发射电流为I,则编码映射
    关系为:1→I、0→-I;在进行发射时,以周期为单位进行数轮发射,每条测线的收发相互独
    立,互不干扰。
    5.如权利要求1所述的基于Gold编码的多发多收电磁探测方法,其特征在于,所述步骤
    三具体为:
    将大地等效为LTI系统,其脉冲响应为g1(t),经Gold码编码的发射信号为i1(t),接收信
    号r(t)表示为:r(t)=i1(t)*g1(t),若考虑其它测线发射源的影响,r(t)表示为:r(t)=i1
    (t)*g1(t)+i2(t)*g2(t)+…+in(t)*gn(t),
    其中i2(t)…in(t)为其它测线的Gold码激励源信号,g1(t)…gn(t)为其它测线到本测线
    间的大地脉冲响应,等号两边对i1(t)求相关,可写作:
    R(r,i1)≈g1(t)*R(i1,i1),
    R(r,i1)≈g1(t)*R(i1,i1),简写为a(t)=g(t)*b(t),对该式进行频域转换,可得:A(w)
    =G(w)·B(w),时间域中的卷积变为频域乘积,解得G(w):
    <mrow> <mi>G</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>A</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mi>B</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>
    对上式变换到时间域即可解得g(t),即完成大地脉冲响应的辨识。

    说明书

    一种基于Gold编码的多发多收电磁探测方法

    技术领域

    本发明具体涉及一种基于Gold编码的多发多收电磁探测方法,属于地球物理勘探
    技术领域。

    背景技术

    在地球物理勘探领域中,传统的电磁探测常采用双极性方波作为激励源,波形简
    单、频谱单一、易受干扰,若采用多测线同步勘察时不同激励源的波场信号会在接收区混
    叠,而在后期处理中无法辨别不同激励源对应的响应信号,因此在进行矿区勘察时往往以
    单发多收的方式以测线为单位进行探测,工时长、效率低。

    随着编码电流探测的兴起,以m序列作为激励源的电磁探测系统逐渐成为了研究
    热点,并已得到初步应用。虽然m序列具备尖锐的自相关特性,能够提高大地脉冲响应曲线
    的辨识精度,但不同编码的m序列互相关函数波动较大,即若使用不同编码的m序列进行多
    发多收探测,会导致与发射方波情况下相同的问题。

    发明内容

    因此,为解决上述问题,本发明提供一种能够实现多条测线的同步探测,实现提高
    电磁探测的工作效率的基于Gold编码的多发多收电磁探测方法,

    本发明的方法具体包括:

    步骤一生成Gold码;

    步骤二将Gold码分配给各条测线作为激励源;

    步骤三大地脉冲响应的辨识。

    进一步的,根据需求以及工区情况确定测线数与测线位置,由于高阶Gold码具备
    更低的互相关特性,构造第一m序列发生器,通过更改本原多项式以匹配公式构造第二m序
    列发生器,在同一时钟脉冲的控制下,产生的两个m序列通过模二加法后得到Gold码,通过
    配置第二m序列发生器的不同初始状态,得到不同的Gold序列。

    其中,所述匹配公式为:


    6.进一步的,所述步骤二具体为:

    使用Gold码对发射电流进行编码,产生双极性发射波形,若发射电流为I,则编码
    映射关系为:1→I、0→-I;在进行发射时,以周期为单位进行数轮发射,每条测线的收发相
    互独立,互不干扰。

    2.进一步的,所述步骤三具体为:

    将大地等效为LTI系统,其脉冲响应为g1(t),经Gold码编码的发射信号为i1(t),接
    收信号r(t)表示为:r(t)=i1(t)*g1(t),若考虑其它测线发射源的影响,r(t)表示为:r(t)
    =i1(t)*g1(t)+i2(t)*g2(t)+…+in(t)*gn(t),

    其中i2(t)…in(t)为其它测线的Gold码激励源信号,g1(t)…gn(t)为其它测线到
    本测线间的大地脉冲响应,等号两边对i 1(t)求相关,可写作:

    R(r,i1)≈g1(t)*R(i1,i1),

    R(r,i1)≈g1(t)*R(i1,i1),简写为a(t)=g(t)*b(t),对该式进行频域转换,可得:
    A(w)=G(w)·B(w),时间域中的卷积变为频域乘积,解得G(w):


    对上式变换到时间域即可解得g(t),即完成大地脉冲响应的辨识。

    本发明的有益效果在于:本发明的基于Gold编码的多发多收电磁探测方法,通过
    在不同测线使用独立的Gold编码作为激励源,利用Gold码优良的互相关特性与较佳的正交
    性,降低不同测线之间信号源的相互影响,利用Gold码尖锐的自相关特性,实现大地脉冲响
    应的辨识。本发明所述系统能够实现多条测线的同步勘察,大大提高了电磁探测的工作效
    率。

    附图说明

    图1为本发明基于Gold编码的多发多收电磁探测的收发布置图。

    图2为本发明Gold码产生示意图。

    具体实施方式

    下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明:

    本发明的技术方案的基本原理为:Gold码有着较低的互相关值的同时兼具类似于
    m序列的尖锐自相关特性。能够在降低不同发射源相互影响的同时,实现大地脉冲响应曲线
    的辨识,能够实现多发多收的多测线同步勘察,提高了电测探测的工作效率。

    多发多收电磁探测系统的收发布置如图1所示。

    Gold码原理为:Gold码是两个m序列的模二和,作为产生Gold码的两个m序列,它们
    的互相关是有界的,需要满足以下关系:其中n为m序列的阶数:


    因此,Gold序列并非m序列,它只是m序列的组合码;但它保留了m序列的优良特性,
    其零延迟相关值R(0)远大于延迟相关值R(k)(k不等于0),即具有尖锐的自相关特性;同时
    其互相关函数相较于m序列而言要小得多,其最大的互相关值不会超过同阶数m序列间的最
    大互相关值;另外Gold码具有远多于同阶m序列的独立码组。

    由于Gold的低互相关特性,不同的Gold激励源在接收区带来的混叠影响在后期的
    数据处理中可通过相关辨识进行压制,因此可实现在一块测区进行多测线同步探测。首先
    根据需求以及工区情况确定测线数与测线位置,由于高阶Gold码具备更低的互相关特性,
    因此若为提高工作效率而选择较低的测线间隔时,应选择不同的高阶Gold码作为各测线激
    励源。

    基于Gold编码的多发多收电磁探测方法的具体实施步骤为:

    首先构造第一m序列发生器,通过更改本原多项式以匹配公式1构造第二m序列发
    生器,在同一时钟脉冲的控制下,产生的两个m序列通过模二加后得到Gold码,通过配置第
    二m序列发生器的不同初始状态,可以得到不同的Gold序列,如图2所示。

    产生不同的Gold码后,即可分配给各条测线作为激励源,具体为使用Gold码对发
    射电流进行编码,产生双极性发射波形,若发射电流为I,则编码映射关系为:1→I、0→-I;
    在进行发射时,为获取完备的收发数据,往往以周期为单位进行数轮发射,而不同Gold序列
    经过循环移位后,其互相关特性不变,因此每条测线无需统一的发射授时,即每条测线的收
    发相互独立,互不干扰。

    各条测线的大地脉冲响应相关辨识算法具体为:将大地等效为LTI(线性时不变)
    系统,其脉冲响应为g1(t),本测线经Gold码编码的发射信号为i1(t),若不考虑噪声,且仅考
    虑本测线发射源,则接收信号r(t)可表示为:r(t)=i1(t)*g1(t),若考虑其它测线发射源的
    影响,r(t)可表示为:r(t)=i1(t)*g1(t)+i2(t)*g2(t)+…+in(t)*gn(t).

    上式中i2(t)…in(t)为其它测线的Gold码激励源信号,g1(t)…gn(t)为其它测线
    到本测线间的大地脉冲响应,等号两边对i1(t)求相关,可写作:

    R(r,i1)=g1(t)*R(i1,i1)+g2(t)*R(i1,i2)+…+gn(t)*R(i1,in)

    由于不同测线使用的Gold码激励源之间具备较低的互相关值,即R(i1,i2)…R(i1,
    in)均近似为零,因此上式可写作R(r,i1)≈g1(t)*R(i1,i1),即,在其它测线均有激励源的情
    况下,本测线的数据处理不受其它测线激励源的影响。

    考虑R(r,i1)≈g1(t)*R(i1,i1),简写为a(t)=g(t)*b(t),对该式进行频域转换,
    可得:A(w)=G(w)·B(w),时间域中的卷积变为频域乘积,因此可解得G(w):


    对上式变换到时间域即可解得g(t),即完成大地脉冲响应的辨识。

    以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员
    来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也
    应视为本发明的?;し段?。

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