零相位化和非线性叠加对提取气枪震源地震信号波形的影响讨论关键词：主动源；气枪震源；零相位化处理；非线性叠加；信号提取0 引言1 非线性叠加1.1 方法原理非线性叠加是在线性叠加基础上进展起来的，是基于记录中有效信息波形或相位等的一致性来计算各采样点的叠加权重以提高信噪比，又称加权叠加。此类叠加方法既可在时间域中实现，又可在时频域中实现。时间域非线性叠加可表示为：yws（t）=w（t）γyls（t）（1）式中：yws（t）为时间域加权叠加结果；w（t）表示时间域的加权系数；γ 为加权指数因子，用于控制加权强度，一般在 1.5～2.5 之间；yls（t）为线性叠加结果，即：yls（t）=1N∑Nj=1xj（t）（2）式中：N 为叠加次数；xj（t）为第 j 次激发所接收的地震记录；yls（t）为线性叠加结果。而时频域非线性叠加利用了有效信号时频域分布的一致性，可表示为：yws（t）=T-1wγ（t，f）1N∑Nj=1T{xj}（t，f）（3）式中：T 和 T-1 分别表示某种时频变换及其逆变换算子，通常使用 Stockwell 变换及其逆变换；w（t，f）为时频域下的加权系数。下面，本文所用非线性叠加方法的具体原理。1.1.1 相似性加权叠加相似性加权叠加是以波形相似性系数（Semblance）作为一致性测量准则而实现非线性叠加的（Kennett，1987）。所谓波形相似性系数是多道记录叠加后瞬时总能量与各单道记录瞬时能量总和之比，用于测量多道记录一致性程度的常用参数（Taner，Koehler，1969；Neidell，Taner，1971），可直接用于加权系数计算：w（t）=∑n/2i=-n/2wG（i）∑Nj=1sj（t+i）2N∑n/2i=-n/2wG（i）∑Nj=1s2j（t+i）（4）式中：wG（i）为高斯窗函数 exp[-（τ-t）22k2]，这里 k 为高斯窗宽度因子，一般应大于震源子波宽度，合理选取可使加权系数光滑稳定；n 为窗函数的个数。
