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CN111736219B - 多分量地震信号的处理方法及装置 - Google Patents

多分量地震信号的处理方法及装置 Download PDF

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CN111736219B
CN111736219B CN202010395096.1A CN202010395096A CN111736219B CN 111736219 B CN111736219 B CN 111736219B CN 202010395096 A CN202010395096 A CN 202010395096A CN 111736219 B CN111736219 B CN 111736219B
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orthogonal
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蔡志光
撒振宇
孙绍寒
梅璐璐
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China National Petroleum Corp
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Abstract

本发明提供一种多分量地震信号的处理方法及装置，其中，该方法包括以下步骤：获取多分量地震勘探数据；根据多分量地震勘探数据构造一组两两正交的正交随机码；根据正交随机码对多分量地震勘探数据的每个分量地震勘探数据分别进行编码，获得每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据；将每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据按照采样时间顺序进行加和，获得多分量编码加和数据；对多分量编码加和信号进行处理。由于该方案所有采集到的多分量地震数据经编码、加和后得到新的编码加和数据，可以看做只有一个分量，可以便捷地利用常规纵波地震数据处理软件进行数据管理，提高多分量地震勘探数据的管理效率。

Description

多分量地震信号的处理方法及装置
技术领域
本发明涉及多分量地震数据处理技术领域，特别涉及一种多分量地震信号的处理方法及装置。
背景技术
传统纵波地震勘探所用的检波器通常只记录单分量地震信号，即在一个检波点处只记录该点沿垂直地表方向振动的地震信号。三分量检波器的发明与应用，使得人们有能力同时记录地震波引起的地面检波点处在三维空间的三分量振动信号，并由此推动多波多分量地震勘探技术快速发展。三分量检波器有三个两两垂直的检测装置，通常由一个垂直水平面的检测装置(通常称为Z分量)和在水平面内但方向相互垂直的两个检测装置(通常称为X分量、Y分量)组成。多波多分量地震勘探在野外(陆地或者海上)通常采用多个三分量检波器同时记录地震波在多个检波点位置引起的振动情况，并将三分量检波器在X、Y、Z三个方向上各自产生的电压按照等间隔的采样步长进行离散时间采样，并将模拟信号转换成数字信号记录并保存到磁性介质上，然后在室内对野外采集的三分量地震信号进行处理与分析。多波多分量地震勘探在海底采集数据通常采用四分量检波器，四分量检波器是在三分量检波器的基础上加上一个水听器(通常称为H分量)组成。多波多分量地震勘探采用纵波震源或者横波震源进行激发，以三分量检波器接收，综合利用纵波、横波、转换波等多个类型的地震波场信息探测地下的地质信息，可以有效降低地震勘探结果的多解性，提高对地下地质情况的勘探精度，拓宽对地下地质现象的认识范围。
然而，常规地震数据处理软件是为了处理传统纵波地震勘探数据而设计，只能用于处理监测点处只有一道地震信号的情况。多波多分量地震勘探数据在一个检波点处有三道(X、Y、Z三个分量)或者四道地震信号(X、Y、Z、H四个分量)，为了能够使用常规的地震数据处理软件对多波多分量地震勘探数据进行快速分析与处理，一般采用对多分量地震数据的每个分量进行单独处理的方法来实现。但是，由于真实地震波在三维地下介质中传播时，在检波点处引发的质点振动分别投影在三分量检波器的X、Y、Z三个分量上，所以单独处理一个分量，不能真实反应地震波在地下三维介质中的波场，不能充分利用多波多分量地震勘探数据的优势。
另外，传统纵波地震勘探数据处理软件的数据传输也是单通道的形式，各个处理单元只能接收、输出一个通道的地震数据，不能做到同步传输X、Y、Z三个分量或者X、Y、Z、H四个分量的地震数据，只能将多分量数据分解成多个单分量的数据，单独对每一个单分量数据进行处理，这种将多分量地震数据分解为单分量进行处理的方式效率低且效果差，严重阻碍了多波多分量地震勘探技术的推广应用。
发明内容
本发明实施例提供了一种多分量地震信号的处理方法及装置，解决了现有技术中只能对多分量地震勘探数据中的每一个单分量数据单独进行处理导致处理效率低的技术问题。
本发明实施例提供了一种多分量地震信号的处理方法，该方法包括：
获取多分量地震勘探数据；
根据所述多分量地震勘探数据构造一组两两正交的正交随机码；
根据所述正交随机码对多分量地震勘探数据的每个分量地震勘探数据分别进行编码，获得每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据；
将每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据按照采样时间顺序进行加和，获得多分量编码加和数据；
对所述多分量编码加和信号进行处理；
根据所述多分量地震勘探数据构造一组两两正交的正交随机码，包括：
从所述多分量地震勘探数据中提取其中一个检波点处的多个分量地震勘探数据；
根据所述多个分量地震勘探数据构造随机码序列；
构造正交码序列；
利用正交码序列对随机码序列进行扩充操作，得到正交随机码序列。
本发明实施例还提供了一种多分量地震信号的处理装置，该装置包括：
多分量地震勘探数据获取模块，用于获取多分量地震勘探数据；
正交随机码构造模块，用于根据所述多分量地震勘探数据构造一组两两正交的正交随机码；
编码模块，用于根据所述正交随机码对多分量地震勘探数据的每个分量地震勘探数据分别进行编码，获得每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据；
加和模块，用于将每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据按照采样时间顺序进行加和，获得多分量编码加和数据；
处理模块，用于对所述多分量编码加和信号进行处理；
正交随机码构造模块具体用于：
从所述多分量地震勘探数据中提取其中一个检波点处的多个分量地震勘探数据；
根据所述多个分量地震勘探数据构造随机码序列；
构造正交码序列；
利用正交码序列对随机码序列进行扩充操作，得到正交随机码序列。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述所述方法的计算机程序。
在本发明实施例中，通过构造一组两两正交的正交随机码，对多分量地震信号的每个分量分别编码，再将编码后的多个分量地震信号按照采样时间顺序加和为一道新的编码加和信号，这样可以看做只有一个分量，可以便捷地利用常规纵波地震数据处理软件进行数据管理，能够提高多分量地震勘探数据的管理效率，缩短处理周期，有利于促进多波多分量地震勘探技术的广泛应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种多分量地震信号的处理方法流程图(一)。
图2是本发明实施例提供的一种正交随机码构造流程图。
图3是原始X、Y、Z三分量地震信号，横坐标为采样时间，单位毫秒(ms)，采样间隔1ms；纵坐标为检波器记录的电压，单位为微伏(μV)。
图4是对图3中X、Y、Z三分量地震信号分别进行编码后的编码信号CX、CY、CZ。
图5是对图4中编码后的三分量地震信号CX、CY、CZ进行加和得到的信号CXYZ。
图6是对图5中的加和信号分别进行解码，得到重建后的三分量地震信号DX、DY、DZ。
图7是原始X、Y、Z三分量地震信号与重建后的DX、DY、DZ三分量地震信号之间的差值。
图8是本发明实施例提供的一种多分量地震信号的处理装置结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中，提供了一种多分量地震信号的处理方法，如图1所示，该方法包括：
步骤102：获取多分量地震勘探数据；
步骤104：根据所述多分量地震勘探数据构造一组两两正交的正交随机码；
步骤106：根据所述正交随机码对多分量地震勘探数据的每个分量地震勘探数据分别进行编码，获得每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据；
步骤108：将每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据按照采样时间顺序进行加和，获得多分量编码加和数据；
步骤110：对所述多分量编码加和信号进行处理。
在本发明实施例中，如图2所示，步骤104具体包括：
步骤1041：从所述多分量地震勘探数据中提取其中一个检波点处的多个分量地震勘探数据；
步骤1042：根据所述多个分量地震勘探数据构造随机码序列；
步骤1043：构造正交码序列；
步骤1044：利用正交码序列对随机码序列进行扩充操作，得到正交随机码序列。
在本发明实施例中，步骤110中对多分量编码加和信号的处理可以是管理、存储、传输，也可以是对三分量地震信号进行分析、处理，此时可以利用正交随机码序列对多分量编码加和信号进行信号重建，获得重建后的多分量地震勘探数据。
下面根据三分量地震勘探数据和四分量地震勘探数据分别描述步骤104至步骤110。
1)三分量地震数据的情况：
步骤1041：从三分量地震数据中提取任意一个检波点处的X、Y、Z三个分量的地震信号，记为：{X0j,j＝1,2,……,nsam}、{Y0j,j＝1,2,……,nsam}、{Z0j,j＝1,2,……,nsam}，其中，X0j代表X分量在第j个采样点处的数值；Y0j代表Y分量在第j个采样点处的数值；Z0j代表Z分量在第j个采样点处的数值；nsam为采样点数。采样点是按时间顺序的采样点。
步骤1042：按照如下公式构造随机码序列：
{Cj,j＝1,2,……,nsam}；
其中，Cj＝sign(mod(100×|X0j+Y0j+Z0j|/(|X0j|+|Y0j|+|Z0j|),1)-0.5)，Cj为第j个采样时刻的值；mod(a,b)为求余数运算，即a整除b之后所得的余数；sign()为对括号内的数值根据正负进行取值的操作，当括号内的数值大于零时取值+1，否则取值-1。
步骤1043：按照如下公式构造正交码序列；
H1＝[1,1,1,1]，H2＝[1,-1,1,-1]，H3＝[1,1,-1,-1]，H4＝[1,-1,-1,1]；
其中，序列H1、H2、H3、H4由+1和-1元素构成，并且相互之间两两正交。
H是一个4x4的矩阵，H1、H2、H3、H4是H的4个行向量，行向量两两正交。
步骤1044：按照如下方式构造正交随机码序列；
分别利用正交码序列H1、H2、H3、H4对随机码序列{Cj,j＝1,2,……,nsam}进行扩充操作，得到正交随机码序列CH1、CH2、CH3、CH4，将CH1、CH2、CH3、CH4统一记作{CHkj,k＝1,2,3,4；j＝1,2,……,nsam}，其中，CHkj＝Cj×Hk，CHkj是一个包含四个元素的数组。例如，当Cj＝-1时，CH1j＝-1×H1＝[-1,-1,-1,-1]，CH2j＝-1×H2＝[-1,1,-1,1]，CH3j＝-1×H3＝[-1,-1,1,1]，CH4j＝-1×H4＝[-1,1,1,-1]。
将构造完成的正交随机码序列{CHkj,k＝1,2,3,4；j＝1,2,……,nsam}保存备用。
步骤106：从正交随机码序列CH1、CH2、CH3、CH4中按顺序选择三个正交随机码序列，按顺序利用三个正交随机码序列分别各自乘以三分量地震勘探数据{X0j,j＝1,2,……,nsam}、{Y0j,j＝1,2,……,nsam}、{Z0j,j＝1,2,……,nsam}中的一个，得到编码后的三分量地震编码数据{CXj,j＝1,2,……,nsam}、{CYj,j＝1,2,……,nsam}、{CZj,j＝1,2,……,nsam}，编码后的每个分量地震编码数据是一个包含四个元素的数组。
具体的，从{CHkj,k＝1,2,3,4；j＝1,2,……,nsam}中选择CH1、CH2、CH3，分别与{X0j,j＝1,2,……,nsam}、{Y0j,j＝1,2,……,nsam}、{Z0j,j＝1,2,……,nsam}相乘，如下：
CXj＝X0j×CH1j，是一个包含四个元素的数组；
CYj＝Y0j×CH2j，是一个包含四个元素的数组；
CZj＝Z0j×CH3j，是一个包含四个元素的数组。
例如，当X0j＝1234.5678，CH1j＝[-1，-1，-1，-1]时，CXj＝[-1234.5678,-1234.5678,-1234.5678,-1234.5678]；当Y0j＝1.56，CH2j＝[-1，1，-1，1]时，CYj＝[-1.56,1.56,-1.56,1.56]；当X0j＝-2.6，CH1j＝[-1，-1，1，1]时，CZj＝[2.6,2.6,-2.6,-2.6]。
三分量编码信号也可以是通过如下运算实现：
CXj＝X0j×CH2j；CYj＝Y0j×CH3j；CZj＝Z0j×CH4j。
或者：
CXj＝X0j×CH4j；CYj＝Y0j×CH1j；CZj＝Z0j×CH2j。
对三分量地震数据中所有的三分量地震信号进行编码时，所用的是固定的三个正交随机码序列，并且使用顺序始终保持一致。
对三分量地震数据中的每一个X、Y、Z地震信号，都以正交随机码序列进行编码，最终得到三分量地震编码数据。
步骤108：对三分量地震勘探数据中的每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据{CXj,j＝1,2,……,nsam}、{CYj,j＝1,2,……,nsam}、{CZj,j＝1,2,……,nsam}按照采样时间顺序进行加和运算，获得多分量编码加和数据{CXYZj,j＝1,2,……,nsam}，其中，CXYZj＝CXj+CYj+CZj，是一个包含四个元素的数组。
例如，当CXj＝[-1234.5678,-1234.5678,-1234.5678,-1234.5678]、CYj＝[-1.56,1.56,-1.56,1.56]、CZj＝[2.6,2.6,-2.6,-2.6]时，有CXYZj＝[-1233.5278，-1230.4078，-1238.7278，-1235.6078]。
对三分量地震编码数据中的所有三分量编码信号都完成如上的加和运算后，得到三分量地震编码加和数据。
步骤110：三分量地震编码加和数据可以利用传统纵波地震数据处理软件进行数据管理、存储、传输。需要对三分量地震信号进行分析、处理时，可以由三分量地震编码加和数据重建三分量地震信号。
具体重建方法如下：
从三分量地震编码加和数据中，提取所需检波点位置处的编码加和信号，记为{CXYZj,j＝1,2,……,nsam}，利用上述构造完成的正交随机码序列{CHkj,k＝1,2,3,4；j＝1,2,……,nsam}进行信号重建，得到重建后的三分量地震信号{DXj,j＝1,2,……,nsam}，{DYj,j＝1,2,……,nsam}，{DZj,j＝1,2,……,nsam}，其中：
Figure GDA0003986117700000071
CXYZj与CH1j是包含四个元素的数组，CXYZj(1)、CH1j(1)代表数组中的第一个数值，余者类推；
Figure GDA0003986117700000072
CXYZj与CH2j是包含四个元素的数组，CXYZj(1)、CH2j(1)代表数组中的第一个数值，余者类推；
Figure GDA0003986117700000073
CXYZj与CH3j是包含四个元素的数组，CXYZj(1)、CH3j(1)代表数组中的第一个数值，余者类推；
对三分量地震编码加和数据中的所有三分量编码加和信号都完成如上的运算后，得到三分量地震重建数据。
2)多波多分量地震勘探在海底拖缆采集时，通常采用的是四分量检波器，对四分量地震信号的编码与重建，可以上述方法技术加以推广应用。
步骤1041：从四分量地震数据中提取任意一个检波点处的X、Y、Z、H四个分量的地震信号，记为：{X0j,j＝1,2,……,nsam}、{Y0j,j＝1,2,……,nsam}、{Z0j,j＝1,2,……,nsam}、{H0j,j＝1,2,……,nsam}，其中，X0j代表X分量在第j个采样点处的数值；Y0j代表Y分量在第j个采样点处的数值；Z0j代表Z分量在第j个采样点处的数值；H0j代表H分量在第j个采样点处的数值；j表示第j个采样点，nsam为采样点数。
步骤1042：按照如下公式构造随机码序列：
{Cj,j＝1,2,……,nsam}；
其中，Cj＝sign(mod(100×|X0j+Y0j+Z0j+H0j|/(|X0j|+|Y0j|+|Z0j|+|H0j|),1)-0.5)，Cj为第j个采样时刻的值；mod(a,b)为求余数运算，即a整除b之后所得的余数；sign()为对括号内的数值根据正负进行取值的操作，当括号内的数值大于零时取值+1，否则取值-1。
步骤1043：同三分量地震信号的正交码序列的构造方法。
步骤1044：同三分量地震信号的正交随机码序列的构造方法。
步骤106：利用正交随机码序列CH1、CH2、CH3、CH4按顺序分别各自乘以四分量地震勘探数据{X0j,j＝1,2,……,nsam}、{Y0j,j＝1,2,……,nsam}、{Z0j,j＝1,2,……,nsam}、{H0j,j＝1,2,……,nsam}中的一个，得到编码后的四分量地震编码数据{CXj,j＝1,2,……,nsam}、{CYj,j＝1,2,……,nsam}、{CZj,j＝1,2,……,nsam}、{CHj,j＝1,2,……,nsam}，其中，编码后的每个分量地震编码数据是一个包含四个元素的数组。
对四分量地震信号编码时，由四个正交随机码序列CH1、CH2、CH3、CH4中按任意顺序进行编码运算。对四分量地震数据中所有的四分量地震信号进行编码时，所用的四个正交随机码序列的使用顺序应保持一致。对四分量地震数据中的每一个X、Y、Z、H地震信号，按固定顺序以相应的正交随机码序列进行编码运算，最终得到四分量地震编码数据。
步骤108：对四分量地震勘探数据中的每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据{CXj,j＝1,2,……,nsam}、{CYj,j＝1,2,……,nsam}、{CZj,j＝1,2,……,nsam}、{CHj,j＝1,2,……,nsam}按照采样时间顺序进行加和运算，获得多分量编码加和数据{CXYZHj,j＝1,2,……,nsam}，其中，CXYZj＝CXj+CYj+CZj+CHj，是一个包含四个元素的数组。对四分量地震编码数据中的所有四分量编码信号都完成如上的加和运算后，得到四分量地震编码加和数据。
步骤110：四分量地震编码加和数据可以利用传统纵波地震数据处理软件进行数据管理、存储、传输。需要对四分量地震信号进行分析、处理时，可以由四分量地震编码加和数据重建四分量地震信号。
具体重建方法如下：
从四分量地震编码加和数据中，提取所需检波点位置处的编码加和信号，记为{CXYZj,j＝1,2,……,nsam}，利用上述构造完成的正交随机码序列{CHkj,k＝1,2,3,4；j＝1,2,……,nsam}进行信号重建，得到重建后的四分量地震信号{DXj,j＝1,2,……,nsam}，{DYj,j＝1,2,……,nsam}，{DZj,j＝1,2,……,nsam}，其中：
Figure GDA0003986117700000091
CXYZj与CH1j是包含四个元素的数组，CXYZj(1)、CH1j(1)代表数组中的第一个数值，余者类推；
Figure GDA0003986117700000092
CXYZj与CH2j是包含四个元素的数组，CXYZj(1)、CH2j(1)代表数组中的第一个数值，余者类推；
Figure GDA0003986117700000101
CXYZj与CH3j是包含四个元素的数组，CXYZj(1)、CH3j(1)代表数组中的第一个数值，余者类推；
Figure GDA0003986117700000102
CXYZj与CH4j是包含四个元素的数组，CXYZj(1)、CH4j(1)代表数组中的第一个数值，余者类推；
对四分量地震编码加和数据中的所有四分量编码加和信号都完成如上的运算后，得到四分量地震重建数据。
下面以三分量地震信号编码与重建为例进行说明。
图3是原始X、Y、Z三分量地震信号，横坐标为采样时间，单位毫秒(ms)，采样间隔1ms；纵坐标为检波器记录的电压，单位为微伏(μV)。图4是对图3中X、Y、Z三分量地震信号分别进行编码后的编码信号CX、CY、CZ。图5是对图4中编码后的三分量地震信号CX、CY、CZ进行加和得到的信号CXYZ。图6是对图5中的加和信号分别进行解码，得到重建后的三分量地震信号DX、DY、DZ。图7是原始X、Y、Z三分量地震信号与重建后的DX、DY、DZ三分量地震信号之间的差值。对比分析图3、图6、图7可知，重建信号与原信号的误差极小，且较大的误差分布在记录时间的起始端和结束端，而这个时间段远离人们感兴趣的中部时间段，对多波多分量地震勘探结果的影响可以忽略不计。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种多分量地震信号的处理装置，如下面的实施例所述。由于多分量地震信号的处理装置解决问题的原理与多分量地震信号的处理方法相似，因此多分量地震信号的处理装置的实施可以参见多分量地震信号的处理方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图8是本发明实施例的多分量地震信号的处理装置结构框图，如图8所示，包括：
多分量地震勘探数据获取模块02，用于获取多分量地震勘探数据；
正交随机码构造模块04，用于根据所述多分量地震勘探数据构造一组两两正交的正交随机码；
编码模块06，用于根据所述正交随机码对多分量地震勘探数据的每个分量地震勘探数据分别进行编码，获得每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据；
加和模块08，用于将每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据按照采样时间顺序进行加和，获得多分量编码加和数据；
处理模块10，用于对所述多分量编码加和信号进行处理。
在本发明实施例中，正交随机码构造模块04具体用于：
从所述多分量地震勘探数据中提取其中一个检波点处的多个分量地震勘探数据；
根据所述多个分量地震勘探数据构造随机码序列；
构造正交码序列；
利用正交码序列对随机码序列进行扩充操作，得到正交随机码序列。
在本发明实施例中，处理模块10具体用于：
利用所述正交随机码序列对所述多分量编码加和信号进行信号重建，获得重建后的多分量地震勘探数据。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述所述方法的计算机程序。
综上所述，本发明通过对多分量地震数据进行编码之后，可以利用常规纵波地震数据处理软件对多分量地震数据进行数据管理、存储与传输，能够提高多分量地震勘探数据的室内分析与处理的效率，提升石油天然气勘探与开发的效率，推动多波多分量地震勘探技术的广泛应用。
当对多分量地震勘探编码加和数据进行分析处理时，用保存的正交随机码进行解码重建多分量地震数据，得到重建后的多分量地震信号，可以对多分量地震信号进行同步分析与处理，符合地震波在地下三维介质中传播的真实情况，可以降低勘探地下地质情况的多解性，降低石油天然气勘探的风险。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种多分量地震信号的处理方法，其特征在于，包括：
获取多分量地震勘探数据；
根据所述多分量地震勘探数据构造一组两两正交的正交随机码；
根据所述正交随机码对多分量地震勘探数据的每个分量地震勘探数据分别进行编码，获得每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据；
将每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据按照采样时间顺序进行加和，获得多分量编码加和数据；
对所述多分量编码加和信号进行处理；
根据所述多分量地震勘探数据构造一组两两正交的正交随机码，包括：
从所述多分量地震勘探数据中提取其中一个检波点处的多个分量地震勘探数据；
根据所述多个分量地震勘探数据构造随机码序列；
构造正交码序列；
利用正交码序列对随机码序列进行扩充操作，得到正交随机码序列。
2.如权利要求1所述的多分量地震信号的处理方法，其特征在于，当所述多分量地震勘探数据为三分量地震勘探数据时，按照如下方式根据所述多个分量地震勘探数据构造随机码序列：
{Cj,j＝1,2,……,nsam}；
其中，Cj＝sign(mod(100×|X0j+Y0j+Z0j|/(|X0j|+|Y0j|+|Z0j|),1)-0.5)，Cj为第j个采样时刻的值；mod(a,b)为求余数运算，即a整除b之后所得的余数；sign()为对括号内的数值根据正负进行取值的操作，当括号内的数值大于零时取值+1，否则取值-1；{X0j,j＝1,2,……,nsam}为三分量地震勘探数据中的X分量地震勘探数据，X0j代表X分量在第j个采样点处的数值；{Y0j,j＝1,2,……,nsam}为三分量地震勘探数据中的Y分量地震勘探数据，Y0j代表Y分量在第j个采样点处的数值；{Z0j,j＝1,2,……,nsam}为三分量地震勘探数据中的Z分量地震勘探数据，Z0j代表Z分量在第j个采样点处的数值；nsam为采样点数。
3.如权利要求1所述的多分量地震信号的处理方法，其特征在于，当所述多分量地震勘探数据为四分量地震勘探数据时，按照如下方式根据所述多个分量地震勘探数据构造随机码序列：
{Cj,j＝1,2,……,nsam}；
其中，Cj＝sign(mod(100×|X0j+Y0j+Z0j+H0j|/(|X0j|+|Y0j|+|Z0j|+|H0j|),1)-0.5)，Cj为第j个采样时刻的值；mod(a,b)为求余数运算，即a整除b之后所得的余数；sign()为对括号内的数值根据正负进行取值的操作，当括号内的数值大于零时取值+1，否则取值-1；{X0j,j＝1,2,……,nsam}为三分量地震勘探数据中的X分量地震勘探数据，X0j代表X分量在第j个采样点处的数值；{Y0j,j＝1,2,……,nsam}为三分量地震勘探数据中的Y分量地震勘探数据，Y0j代表Y分量在第j个采样点处的数值；{Z0j,j＝1,2,……,nsam}为三分量地震勘探数据中的Z分量地震勘探数据，Z0j代表Z分量在第j个采样点处的数值；{H0j,j＝1,2,……,nsam}，H0j代表H分量在第j个采样点处的数值；nsam为采样点数。
4.如权利要求2或3所述的多分量地震信号的处理方法，其特征在于，按照如下方式构造正交码序列；
H1＝[1,1,1,1]，H2＝[1,-1,1,-1]，H3＝[1,1,-1,-1]，H4＝[1,-1,-1,1]；
其中，序列H1、H2、H3、H4相互之间两两正交。
5.如权利要求4所述的多分量地震信号的处理方法，其特征在于，按照如下方式利用正交码序列对随机码序列进行扩充操作，得到正交随机码序列；
分别利用正交码序列H1、H2、H3、H4对随机码序列{Cj,j＝1,2,……,nsam}进行扩充操作，得到正交随机码序列CH1、CH2、CH3、CH4，将CH1、CH2、CH3、CH4统一记作{CHkj,k＝1,2,3,4；j＝1,2,……,nsam}。
6.如权利要求5所述的多分量地震信号的处理方法，其特征在于，按照如下方式分别利用正交码序列对随机码序列进行扩充操作：
CHkj＝Cj×Hk；
其中，CHkj是一个包含四个元素的数组。
7.如权利要求5所述的多分量地震信号的处理方法，其特征在于，当所述多分量地震勘探数据为三分量地震勘探数据时，按照如下方式根据所述正交随机码对多分量地震勘探数据的每个分量地震勘探数据分别进行编码，获得每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据：
从正交随机码序列CH1、CH2、CH3、CH4中按顺序选择三个正交随机码序列，按顺序利用三个正交随机码序列分别各自乘以三分量地震勘探数据{X0j,j＝1,2,……,nsam}、{Y0j,j＝1,2,……,nsam}、{Z0j,j＝1,2,……,nsam}中的一个，得到编码后的三分量地震编码数据{CXj,j＝1,2,……,nsam}、{CYj,j＝1,2,……,nsam}、{CZj,j＝1,2,……,nsam}，编码后的每个分量地震编码数据是一个包含四个元素的数组。
8.如权利要求5所述的多分量地震信号的处理方法，其特征在于，当所述多分量地震勘探数据为四分量地震勘探数据时，按照如下方式根据所述正交随机码对多分量地震勘探数据的每个分量地震勘探数据分别进行编码，获得每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据：
利用正交随机码序列CH1、CH2、CH3、CH4按顺序分别各自乘以四分量地震勘探数据{X0j,j＝1,2,……,nsam}、{Y0j,j＝1,2,……,nsam}、{Z0j,j＝1,2,……,nsam}、{H0j,j＝1,2,……,nsam}中的一个，得到编码后的四分量地震编码数据{CXj,j＝1,2,……,nsam}、{CYj,j＝1,2,……,nsam}、{CZj,j＝1,2,……,nsam}、{CHj,j＝1,2,……,nsam}，其中，编码后的每个分量地震编码数据是一个包含四个元素的数组。
9.如权利要求1所述的多分量地震信号的处理方法，其特征在于，对所述多分量编码加和信号进行处理，包括：
利用所述正交随机码序列对所述多分量编码加和信号进行信号重建，获得重建后的多分量地震勘探数据。
10.一种多分量地震信号的处理装置，其特征在于，包括：
多分量地震勘探数据获取模块，用于获取多分量地震勘探数据；
正交随机码构造模块，用于根据所述多分量地震勘探数据构造一组两两正交的正交随机码；
编码模块，用于根据所述正交随机码对多分量地震勘探数据的每个分量地震勘探数据分别进行编码，获得每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据；
加和模块，用于将每个分量地震勘探数据对应的分量地震编码数据按照采样时间顺序进行加和，获得多分量编码加和数据；
处理模块，用于对所述多分量编码加和信号进行处理；
正交随机码构造模块具体用于：
从所述多分量地震勘探数据中提取其中一个检波点处的多个分量地震勘探数据；
根据所述多个分量地震勘探数据构造随机码序列；
构造正交码序列；
利用正交码序列对随机码序列进行扩充操作，得到正交随机码序列。
11.如权利要求10所述的多分量地震信号的处理装置，其特征在于，处理模块具体用于：
利用所述正交随机码序列对所述多分量编码加和信号进行信号重建，获得重建后的多分量地震勘探数据。
12.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9任一项所述方法。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至9任一项所述方法的计算机程序。
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