geophystechГеофизические технологииRussian Journal of Geophysical Technologies2619-1563IPGG SB RAS10.18303/2619-1563-2022-1-30geophystech-210Research ArticleСтатьиИсследование особенностей реальных вибросейсмических сигналов, осложненных гармоническими помехамиStudy of properties of real vibroseis signals contaminated by harmonic noiseДенисовМ. С.DenisovM. S.

Доктор физико-математических наук, директор по науке ООО «ГЕОЛАБ». Основные научные интересы: разработка алгоритмов обработки данных сейсморазведки. 119071, Москва, ул. Орджоникидзе, 12/4

Ordzhonikidze Str., 12/4, Moscow, 119071

denisovms@gmail.comЗыковА. А.ZykovA. A.

Геофизик ООО «ГЕОЛАБ», аспирант ИФЗ РАН. Основные научные интересы: обработка данных сейсморазведки, инженерная геофизика, e-mail: zyrokin@yandex.ru.119071, Москва, ул. Орджоникидзе, 12/4

Ordzhonikidze Str., 12/4, Moscow, 119071

ООО «ГЕОЛАБ»РоссияGEOLAB LtdRussian Federation202214122022013048Copyright © Денисов М.С., Зыков А.А., 20222022Денисов М.С., Зыков А.А.Denisov M.S., Zykov A.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjgt.ru/jour/article/view/210

Исследуются особенности сигнала толкающего усилия, осложненного гармониками. Показано, что фильтры адаптации, позволяющие в соответствующем диапазоне частот привести к единой форме амплитудно- и фазочастотные характеристики гармоник, имеют простую форму. Обсуждается проблема фокусировки сигнала, содержащего гармоники, при помощи корреляции и деконволюции. Показан пример использования гармоник для расширения спектра сигнала.

Properties of the ground force signal complicated by harmonics are studied. It is shown that the adaptation filters, that enable matching the amplitude- and phase- frequency characteristics of harmonics in the corresponding frequency range, have a simple form. The problem of focusing a signal containing harmonics using correlation and deconvolution is discussed. An example of using harmonics to expand the signal spectrum is given.

ВибросейсгармоникифильтрацияадаптацияVibroseisharmonicsfilteringadaptationReferencesБоганик Г.Н., Гурвич И.И. Сейсморазведка. – Тверь: АИС, 2006. – 744 с.Boganik G.N., Gurvich I.I. Seismic Exploration [in Russian]. – AIS, Tver, 2006. – 744 p.Варакин Л.Е. Теория сложных сигналов. – М.: Советское радио, 1970. – 376 с.Denisov M.S., Shneerson M.B. Utilization of harmonics to broaden the bandwidth in Vibroseismic. Part 2. // Seismic Technologies. – 2017. – Vol. 3. – P. 36–54.Ведерников Г.В., Максимов Л.А., Жарков А.В. Исследование кратных гармоник вибросигналов // Геофизика. – 2001. – Спецвыпуск к 30-летию «Сибнефтегеофизики». – С. 33–38.Denisov M.S., Shneerson M.B. Nature of harmonics in the Vibroseis method and the possibility of their utilization to broaden the signal frequency band // Geofizika. – 2018. – Vol. 3. – P. 24–27.Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. – М.: Радио и связь, 1986. – 512 с.Denisov M.S., Egorov A.A. Constructing a model of vibroseis signal complicated by harmonics // Russian Journal of Geophysical Technologies. – 2019а. – Vol. 1. – P. 72–83, doi: 10.18303/2619-1563-2019-1-72.Денисов М.С., Шнеерсон М.Б. Использование гармоник для расширения спектрального состава волн в вибрационной сейсморазведке. Часть 2 // Технологии сейсморазведки. – 2017. – № 3. – С. 36–54.Denisov M.S., Egorov A.A. Optimization-based recursive filtering for vibroseis harmonic noise elimination // Russian Journal of Geophysical Technologies. – 2019b. – Vol. 2. – P. 23–53, doi: 10.18303/2619-1563-2019-2-23.Денисов М.С., Шнеерсон М.Б. О природе гармоник в вибросейсмическом методе разведки и возможности их использования для расширения спектра сигнала // Геофизика. – 2018. – № 3. – С. 24–27.Denisov M.S., Egorov A.A., Kurin E.A., Shneerson M.B. Vibroseis harmonic noise elimination based on optimized recursive filtering // 81st EAGE Conference and Exhibition: Extended Abstracts (3–6 June 2019, London, UK). – EAGE, London, 2019. – P. 1–5, doi: 10.3997/2214-4609.201900843.Денисов М.С., Егоров А.А. Построение модели вибросейсмического сигнала, осложненного гармониками // Геофизические технологии. – 2019а. – № 1. – С. 72–83, doi: 10.18303/2619-1563-2019-1-72.Denisov M.S., Egorov A.A., Shneerson M.B. Testing the optimization-based recursive filtering algorithm to suppress harmonics on model and field correlograms // Russian Journal of Geophysical Technologies. – 2019. – Vol. 2. – P. 54–66, doi: 10.18303/2619-1563-2019-2-54.Денисов М.С., Егоров А.А. Оптимизационная рекурсивная фильтрация как способ подавления гармоник в методе вибросейс // Геофизические технологии. – 2019б. – № 2. – С. 23–53, doi: 10.18303/2619-1563-2019-2-23.Denisov M.S., Egorov A.A., Shneerson M.B. Optimization‐based recursive filtering for separation of signal from harmonics in vibroseis // Geophysical Prospecting. – 2021. – Vol. 69 (4). – P. 779–798, doi: 10.1111/1365-2478.13084.Денисов М.С., Егоров А.А., Шнеерсон М.Б. Опробование алгоритма оптимизационной рекурсивной фильтрации для подавления гармоник на модельных и полевых коррелограммах // Геофизические технологии. – 2019. – № 2. – С. 54–66, doi: 10.18303/2619-1563-2019-2-54.Gonorovsky I.S. Radio engineering circuits and signals [in Russian]. – Radio and communication, Moscow, 1986. – 512 p.Кондратьев И.К. Линейные обрабатывающие системы в сейсморазведке. – М.: Недра, 1976. – 175 с.Kondratiev I.K. Linear processing systems in seismic exploration [in Russian]. – Nedra, Moscow, 1976. – 175 p.Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. – М.: Наука, 1974. – 832 с.Korn G., Korn T. Handbook of mathematics [in Russian]. – Nauka, Moscow, 1974. – 832 p.Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. – М.: Мир, 1978. – 848 с.Lamoureux M.P. Non-linear Vibroseis models for generating harmonics // CREWES Research Report – 2014. – Vol. 26. – P. 1–11.Робинсон Е., Трейтел С. Цифровая обработки сигналов в геофизике / В кн. Применение цифровой обработки сигналов. Под ред. Э. Оппенгейма. – М.: Мир, 1980. – С. 486–544.Ollivrin G., Tellier N. SmartLF for robust and straightforward reduction of low-frequency distortion // 89th SEG Annual Meeting and Exposition: Expanded Abstracts. – 2019. – P. 17–20.Сильвиа М.Т., Робинсон Э.А. Обратная фильтрация геофизических временных рядов при разведке на нефть и газ. – М.: Недра, 1983. – 447 с.Rabiner L., Gould B. Theory and application of digital signal processing [in Russian]. – Mir, Moscow, 1978. – 848 p.Denisov M.S., Egorov A.A., Kurin E.A., Shneerson M.B. Vibroseis harmonic noise elimination based on optimized recursive filtering // 81st EAGE Conference and Exhibition: Extended Abstracts (3–6 June 2019, London, UK). – EAGE, London, 2019. – P. 1–5, doi: 10.3997/2214-4609.201900843.Robinson E., Treitel S. Digital signal processing in geophysics, in: Oppenheim E. (Ed.), Application of digital signal processing [in Russian]. – Mir, Moscow, 1980. – P. 486–544.Denisov M.S., Egorov A.A., Shneerson M.B. Optimization‐based recursive filtering for separation of signal from harmonics in vibroseis // Geophysical Prospecting. – 2021. – Vol. 69 (4). – P. 779–798, doi: 10.1111/1365-2478.13084.Seriff A.J., Kim W.H. The effect of harmonic distortion in the use of vibratory surface sources // Geophysics. – 1970. – Vol. 35 (2). – P. 234–246, doi: 10.1190/1.1440087.Lamoureux M.P. Non-linear Vibroseis models for generating harmonics // CREWES Research Report – 2014. – Vol. 26. – P. 1–11.Sylvia M.T., Robinson E.A. Inverse filtering of geophysical time series in oil and gas exploration [in Russian]. – Nedra, Moscow, 1983. – 447 p.Ollivrin G., Tellier N. SmartLF for robust and straightforward reduction of low-frequency distortion // 89th SEG Annual Meeting and Exposition: Expanded Abstracts. – 2019. – P. 17–20.Varakin L.E. Theory of complex signals [in Russian]. – Soviet Radio, Moscow, 1970. – 376 p.Seriff A.J., Kim W.H. The effect of harmonic distortion in the use of vibratory surface sources // Geophysics. – 1970. – Vol. 35 (2). – P. 234–246, doi: 10.1190/1.1440087.Vedernikov G.V., Maksimov L.A., Zharkov A.V. Study of multiple harmonics of vibroseis signals // Geofizika. – 2001. – Special Issue to 30th Anniversary of “Sibneftegeophysica”. – P. 33–38.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.