[发明专利]频散曲线确定方法和装置，及纵横波速度确定方法和装置

权利要求书

1.频散曲线确定方法，其特征在于，包括：

获取多个原始数据，每个原始数据均是由不同的接收器所接收到的声波数据；

分别对每个原始数据进行短时傅里叶变换，以得到多个时频域数据；

对所述多个时频域数据进行速度时间相关运算，以得到表征频率-速度-时间值与第一相关系数的关系的第一相关数据体；

根据第一相关数据体中，每个频率-速度值所对应的第二相关系数，确定所述声波数据所对应声波的频散曲线，其中，第二相关系数是每个频率-速度值所对应的第一相关系数的最大值；

所述对所述多个时频域数据进行速度时间相关运算，以得到表征频率-速度-时间值与第一相关系数的关系的相关数据体包括：

按照如下公式计算每个频率-速度-时间值所对应的与第一相关系数的数值，

其中，N为接收器阵列中接收器的总数目，T为时窗的位置，t为时间，n＝1,2,3…N为接收器序号，v为速度，d为接收器间距，T_w为时窗宽度，ω为频率；ρ(ω,v,T)为第一相关系数的数值，X_n为时频域数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤分别对每个原始数据进行短时傅里叶变换，以得到多个时频域数据包括：

按照如下公式对获取所述原始数据进行短时傅里叶变换，

其中，x_n(m)为第n个接收器的所接收到的声波数据，n＝1,2,3…为接收器编号；m为代表时间的变量，ω为频率，w(x)为预设的汉宁窗函数；X_n(t,ω)为时频域数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设的汉宁窗函数的表达式为其中，N_w为汉宁窗长度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述汉宁窗长度的取值为16。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤根据第一相关数据体中，每个频率-速度值所对应的第二相关系数，确定所述声波数据所对应声波的频散曲线包括：

确定表征频率-速度值与第二相关系数的关系的第二相关数据体；

对第二相关数据体中，第二相关系数最大值所对应的频率和速度值进行求取，以得到所述频散曲线。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤确定表征频率-速度值与第二相关系数的关系的第二相关数据体包括：

按照如下公式计算第二相关系数，

其中，ρ₀为第二相关系数的数值，T为时窗的位置，ρ(ω,v,T)为第一相关系数的数值。

7.频散曲线确定装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取多个原始数据，每个原始数据均是由不同的接收器所接收到的声波数据；

变换模块，用于分别对每个原始数据进行短时傅里叶变换，以得到多个时频域数据；

相关运算模块，用于对所述多个时频域数据进行速度时间相关运算，以得到表征频率-速度-时间值与第一相关系数的关系的第一相关数据体；

第一确定模块，用于根据第一相关数据体中，每个频率-速度值所对应的第二相关系数，确定所述声波数据所对应声波的频散曲线，其中，第二相关系数是每个频率-速度值所对应的第一相关系数的最大值；

相关运算模块，具体用于按照如下公式计算每个频率-速度-时间值所对应的与第一相关系数的数值，

其中，N为接收器阵列中接收器的总数目，T为时窗的位置，t为时间，n＝1,2,3…N为接收器序号，v为速度，d为接收器间距，T_w为时窗宽度，ω为频率；ρ(ω,v,T)为第一相关系数的数值，X_n为时频域数据。

8.纵横波速度确定方法，包括如权利要求1-6任一项的频散曲线确定方法，其特征在于，还包括：

根据频散曲线的低频截止值对应的速度确定地层的横波速度。

9.纵横波速度确定装置，包括如权利要求7的频散曲线确定装置，其特征在于，还包括：

第二确定模块，用于根据频散曲线的低频截止值对应的速度确定地层的横波速度。