Davriy bo'lmagan signallar spektorlarni qabul qilish Signalning spektral xossalari

Guruch. 1-3
Matematikaning spektral-vaqt o'zgarishlari deb ataladigan bo'limiga ko'ra, bir xil vaqt o'zgaruvchan jarayonning spektral va vaqtinchalik tasvirlari, go'yo sinonimdir, ular bir-biriga ekvivalent va o'xshashdir. Buni bir xil tushunchani bir tildan boshqa tilga tarjima qilish bilan solishtirish mumkin. Matematikaning ushbu sohasi bilan tanish bo'lgan har bir kishi 1-3-rasmlarni aytadi a va 1-3 b bir-biriga ekvivalentdir. Bundan tashqari, tebranish tizimining zarba qo'zg'alishi natijasida olingan ushbu signalning spektral tasviri (tebranish sxemasi) bir vaqtning o'zida geometrik jihatdan ushbu sxemaning amplituda-chastota xarakteristikasiga o'xshaydi.
Grafik ( b) 1-3-rasmdagi grafik geometrik jihatdan o'xshash 3 1-1-rasmda. Ya'ni, o'lchovlar natijasida grafik olinganligini ko'rish 3 , Men uni darhol tom jinslarida tovush susayishining amplituda-chastota xarakteristikasi sifatida emas, balki tosh massasida tebranish tizimining mavjudligining dalili sifatida ham ko'rib chiqdim.
Bir tomondan, er osti ishining tomida yotgan jinslarda tebranish tizimlarining mavjudligi men uchun hech qanday savol tug'dirmadi, chunki sinusoidal (yoki boshqacha aytganda, garmonik) signalni boshqa usullar bilan olish mumkin emas. Boshqa tomondan, men yer qalinligida tebranish tizimlari mavjudligini hech qachon eshitmaganman.
Boshlash uchun tebranish tizimining ta'rifini eslaylik. Tebranish tizimi - bu zarba (impuls) ta'siriga so'ngan garmonik signal bilan reaksiyaga kirishadigan ob'ekt. Yoki, boshqacha qilib aytganda, bu impulsni (ta'sirni) sinusoidga aylantirish mexanizmiga ega bo'lgan ob'ektdir.
Söndürülmüş sinusoidal signalning parametrlari chastotadir f 0 va sifat omili Q , uning qiymati susaytirish koeffitsientiga teskari proportsionaldir. 1-3-rasmdan ko'rinib turibdiki, bu parametrlarning ikkalasi ham ushbu signalning vaqtinchalik va spektral tasviridan aniqlanishi mumkin.
Spektral-vaqt o'zgarishlari matematikaning mustaqil bo'limi bo'lib, biz ushbu bo'lim bo'yicha bilimlardan, shuningdek, tosh massasining tovush o'tkazuvchanligining amplituda-chastota xarakteristikasi shaklidan chiqarishimiz kerak bo'lgan xulosalardan biridir. 1-1-rasm (3-egri chiziq), akustik xossalari bo'yicha o'rganilgan tog' jinsi massasi tebranish sistemasi xususiyatini ko'rsatgan.
Ushbu xulosa spektral-vaqtinchalik o'zgarishlar bilan tanish bo'lgan har bir kishi uchun juda aniq, ammo qattiq muhitning akustikasi, seysmik qidiruv yoki umuman geofizika bilan professional ravishda shug'ullanadiganlar uchun mutlaqo qabul qilinishi mumkin emas. Shunday bo'ldiki, ushbu mutaxassisliklar talabalarini tayyorlash jarayonida ushbu material berilmaydi.
Ma'lumki, seysmik qidiruv ishlarida seysmik signalning shaklini belgilovchi yagona mexanizm elastik tebranishlar maydonining geometrik optika qonunlari bo'yicha tarqalishi, uning er qalinligi va chegaralarida aks etishi hisoblanadi. signalning alohida komponentlari o'rtasidagi shovqin. Seysmik signallarning shakli ko'plab kichik aks-sado signallari, ya'ni tog' tizmasida yotgan ko'plab kichik chegaralardan ko'zgular orasidagi interferensiyaning tabiati bilan bog'liq deb hisoblanadi. Bundan tashqari, shovqin yordamida har qanday shakldagi signalni olish mumkin, deb ishoniladi.
Ha, bularning barchasi to'g'ri, lekin haqiqat shundaki, harmonik (shu jumladan, garmonik so'yilgan) signal bundan mustasno. Buni aralashuv bilan olish mumkin emas.
Sinusoid - bu oddiyroq tarkibiy qismlarga bo'linib bo'lmaydigan elementar axborot g'ishtidir, chunki tabiatda signal sinusoiddan osonroq mavjud emas. Aytgancha, Furye seriyasi aniq sinusoidal atamalar to'plamidir. Elementar, bo'linmas bo'lish axborot elementi, sinusoidni har qanday boshqa, hatto oddiyroq komponentlarni qo'shish (aralashuv) bilan ham olish mumkin emas.
Siz garmonik signalni yagona usulda olishingiz mumkin - ya'ni tebranish tizimiga ta'sir qilish orqali. Shok (impuls) tebranish tizimiga ta'sir qilganda, namlangan sinusoid va davriy yoki shovqin ta'sirida - o'chirilgan sinusoid paydo bo'ladi. Va shuning uchun ob'ektning amplituda-chastota xarakteristikasi geometrik jihatdan garmonik so'yilgan signalning spektral tasviriga o'xshashligini ko'rgan holda, endi bu ob'ektni tebranish tizimi sifatida ko'rib chiqish mumkin emas.
Shaxtada birinchi o'lchovlarni o'tkazishdan oldin, men, qattiq muhitning akustikasi va seysmik qidiruv sohasida ishlaydigan barcha odamlar singari, tosh massasida tebranish tizimlari yo'qligiga va bo'lishi ham mumkin emasligiga amin bo'ldim. Biroq, bunday amplitudani topib, chastotali javob so'nib, bu fikrda qolishga haqqim yo'q edi.
Yuqorida tavsiflanganlarga o'xshash o'lchovlarni amalga oshirish juda mashaqqatli va bu o'lchovlar natijalarini qayta ishlash uzoq vaqt talab etadi. Shu bois, tog‘ jinslarining tovush o‘tkazuvchanligi tabiati tebranish sistemasi ekanligini ko‘rganimda, tebranish tizimlarini o‘rganishda qo‘llaniladigan va biz hozirgacha foydalanayotgan boshqa o‘lchov sxemasidan foydalanish kerakligini angladim. Ushbu sxema bo'yicha zondlash signalining manbai tog' jinslariga impuls (zarba) ta'siri, qabul qiluvchi esa spektral seysmik o'lchovlar uchun maxsus mo'ljallangan seysmik qabul qiluvchi hisoblanadi. Seysmik signalni ko'rsatish va qayta ishlash sxemasi uni vaqtinchalik va spektral shaklda kuzatish imkonini beradi.
Ushbu o'lchov sxemasini birinchi o'lchovimizda bo'lgani kabi er osti nuqtasida qo'llagan holda, biz tomning tosh massasiga ta'sir qilganda, bu holda paydo bo'ladigan signal haqiqatan ham xuddi shunday namlangan sinusoid ko'rinishiga ega ekanligiga ishonch hosil qildik. 1-3-rasmda ko'rsatilgan