大容量氣槍震源激發(fā)探測(cè)因具綠色環(huán)保、傳播距離遠(yuǎn)和高度重復(fù)性等特點(diǎn)成為地下介質(zhì)探測(cè)的新方法,利用其進(jìn)行地下介質(zhì)物性變化高精度探測(cè),則對(duì)不同激發(fā)條件下氣槍傳播信號(hào)的一致性提出要求。本文選取了祁連山主動(dòng)源不同槍組（4支和3支氣槍）在激發(fā)環(huán)境一致情況下分別激發(fā)時(shí)各遠(yuǎn)臺(tái)波形記錄,通過(guò)信號(hào)疊加、互相關(guān)及頻譜分析等方法,對(duì)比分析了各臺(tái)站記錄的不同槍組激發(fā)信號(hào),及其與震中距的關(guān)系,并討論了不同槍組激發(fā)對(duì)地下介質(zhì)走時(shí)變化觀測(cè)的影響。結(jié)果表明:（1）不同槍組的激發(fā)信號(hào)波形相關(guān)度隨震中距增大而降低,信號(hào)震相隨激發(fā)能量有微弱的變化,震中距超過(guò)50 km后其變化幾乎分辨不出;（2）遠(yuǎn)臺(tái)接收信號(hào)的能量大小隨主動(dòng)源激發(fā)能量變化,各臺(tái)站能量變化主要體現(xiàn)在優(yōu)勢(shì)頻率范圍內(nèi);（3）接收臺(tái)站臺(tái)基越堅(jiān)固不同激發(fā)能量均方根振幅比越小;（4）疊加一定數(shù)量的波形可以有效提高遠(yuǎn)臺(tái)記錄信號(hào)的信噪比,增加氣槍激發(fā)能量則相對(duì)更容易提高信號(hào)信噪比。 

【文章來(lái)源】：地震工程學(xué)報(bào). 2020,42(05)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【圖文】：

甘肅祁連山氣槍主動(dòng)源平臺(tái)監(jiān)測(cè)臺(tái)站分布

為分析參考臺(tái)ZDY22的頻率成分,本文采用了功率譜密度(PSD)估計(jì)方法。分別選取參考臺(tái)接收到的4支槍和3支槍激發(fā)信號(hào)中隨機(jī)一次單次激發(fā)的信號(hào),繪制時(shí)頻圖并分析主頻率,圖2(a)為4槍激發(fā)參考信號(hào)及其時(shí)頻圖,圖2(b)為3槍激發(fā)參考信號(hào)及其時(shí)頻圖,主頻率均集中在3～12 Hz。根據(jù)圖2中的優(yōu)勢(shì)頻率范圍,將兩種槍組的參考臺(tái)波形做3～12 Hz的帶通濾波處理,用4支槍激發(fā)的濾波模板掃描3支槍激發(fā)信號(hào)做波形信號(hào)互相關(guān),繪制槍陣激發(fā)數(shù)目-相關(guān)系數(shù)圖,取相關(guān)系數(shù)為最大值的對(duì)應(yīng)時(shí)刻作為3支槍激發(fā)時(shí)信號(hào)的起始時(shí)間,得到3支槍激發(fā)信號(hào)模板。用兩個(gè)模板分別掃描對(duì)應(yīng)槍數(shù)的激發(fā)信號(hào),獲得3支槍和4支槍的激發(fā)時(shí)刻。可以看出,二者激發(fā)頻譜非常相似,4槍激發(fā)的時(shí)間持續(xù)略長(zhǎng),應(yīng)與能量較大有關(guān)。二者波形相關(guān)度絕大多數(shù)處在0.9～0.97之間。

根據(jù)圖2中的優(yōu)勢(shì)頻率范圍,將兩種槍組的參考臺(tái)波形做3～12 Hz的帶通濾波處理,用4支槍激發(fā)的濾波模板掃描3支槍激發(fā)信號(hào)做波形信號(hào)互相關(guān),繪制槍陣激發(fā)數(shù)目-相關(guān)系數(shù)圖,取相關(guān)系數(shù)為最大值的對(duì)應(yīng)時(shí)刻作為3支槍激發(fā)時(shí)信號(hào)的起始時(shí)間,得到3支槍激發(fā)信號(hào)模板。用兩個(gè)模板分別掃描對(duì)應(yīng)槍數(shù)的激發(fā)信號(hào),獲得3支槍和4支槍的激發(fā)時(shí)刻�？梢钥闯�,二者激發(fā)頻譜非常相似,4槍激發(fā)的時(shí)間持續(xù)略長(zhǎng),應(yīng)與能量較大有關(guān)。二者波形相關(guān)度絕大多數(shù)處在0.9～0.97之間。2.2 信號(hào)線性疊加

【參考文獻(xiàn)】：
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