利用空时二维编码抑制MIMO雷达波形互相关能量

分析了常规时域编码信号用于多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达发射信号无法获得良好的波形分集性能。提出了将空时二维编码技术用于MIMO雷达发射波形设计,理论分析得出该技术能有效抑制波形的互相关能量,提高回波信号的信杂比,可获得良好的波形分集性能,并分析了空时编码技术在实际中应用及其可能发展的几个方向。仿真结果表明了方法的有效性。

不依赖震源的归一化全局能量互相关全波形反演

全波形反演利用叠前地震数据的走时、振幅和相位等全波形信息反演地下介质参数。但常因地震信号低频成分缺失、初始模型不准确而产生周期跳跃现象导致反演陷入局部极值,同时震源子波和振幅信息的准确度也严重影响着反演质量。笔者提出了一种不依赖震源的归一化全局能量互相关全波形反演方法,可有效结合褶积波场、归一化波场与能量波场的特点从而提高全波形反演的稳健性。数值试验表明该方法可以缓解振幅失真对反演的影响,并在震源子波不准且缺失低频情况下构建可靠的大尺度速度结构,结合不依赖震源互相关全波形反演方法可以构建高精度的地下速度模型,且抗噪性较好。

基于一阶弹性波方程的能量互相关成像条件

基于地震波场能量构建的能量互相关成像条件,具有易实现、物理意义明确及背向散射压制效果明显等优势.但是,目前构建的能量互相关成像条件仅适用于二阶弹性波方程,难以直接应用于一阶弹性波方程.为此,本文针对一阶弹性波方程,基于能量守恒定理及能量密度,构建以速度-应力为参数的能量范数以表征弹性波场能量,将速度-应力能量范数拓展为能量内积以提取弹性波场反射能量.震源端与检波端的基矢量正方向保持一致的基础上,构建得到可有效压制背向散射的弹性波能量成像条件.数值模拟结果表明:该成像条件可以得到背向散射压制、振幅有效保持的能量成像结果.

我国东部地区非随机持续性微震背景噪声场源的特性及定位研究

我国东部地区陆海相连的独特区位是探究微震(2~20 s)背景噪声机理的天然场所.本文发展了一种基于噪声互相关非对称性能量走时差的场源定位技术,并结合频域偏振等方法,利用335个宽频带固定地震台站2015—2017年期间三分量的连续记录数据,着重研究了我国东部陆地及近海地区微震背景噪声的非随机固有特性与场源位置,并对及其激发响应机制进行了分析.获得的主要认识:(1)近海岸的涌浪作用是致使近岸台站DF(Double Frequency)微震谱峰出现双峰或多峰现象的主导因素,其DF谱峰的频率和幅值明显强于陆地型台站.进一步获得的LPDFMs与SPDFMs偏振特性表明,LPDFMs主特征偏振功率的强弱与观测台站所处的地质构造环境密切相关,而SPDFMs的强弱则取决于与海岸线的距离;从极化程度、径向与垂向分量相位差结果看,两者在0.25 Hz附近的分段特征非常清晰,它们的产生机理并不完全一致,可能来源于不同的场源;在垂向和切向上的运动学特征差异不明显,表明SF微震并不是纯态瑞利波;(2)研究区非随机持续性SF微震噪声源的方位主要指向印度洋方向,很可能位于南半球印度洋南部至南极洲之间的深海区,是由海浪驻波作用于远海海底所激发;而DF微震噪声源的方位则主要指向东南向的太平洋方向,其中LPDFMs很可能产生于开阔近海海域海浪与海底的相互作用,SPDFMs则可能源自于我国近海区域内稳定波-波相互作用形成的另一场源.(3)周期约10 s的主要持续性噪声源位置位于日本九州岛上的ASO火山附近区域;另一个位于北太平洋的深海区,但其所激发的信号强度相对较弱.

基于流场与劳伦级数的指纹奇异点检测算法

提出一种基于流场与劳伦级数的指纹奇异点检测算法。运用指纹标量场的梯度信息得到指纹流场,在指纹流场与劳伦多项式之间互相关性的基础上,采用多尺度复数滤波的互相关性能量检测指纹奇异点。在SPD2010指纹数据库上进行实验研究,结果验证该算法能够实现指纹流场中奇异点的旋转不变性检测,检测效果优于SPD2010中的最优算法。