快速TAUP变换模块在FOCUS下的实现和应用

　　在目前地震资料处理软件中, 因 FOCUS图形界面好, 工具菜单布置合理, 相对其它处理软件所占比例要高, 然而有些模块运算速度相对其它处理软件运算速度要慢很多,FOCUS 下处理人员要求能改进相应的模块, 使之提高处理速度。

　　近几年, 利用 TAUP 域处理来压制多次波和提高信噪比已成为一项非常有特色的处理技术, 应用在多个区块的资料处理中, 取得了非常好的效果。而在实际生产中发现,ITA系统下的 TAUP 变换模块运算速度很快, 而 FOCUS系统下的 TAUP 变换模块运算速度很慢, 致使在用 FOCUS系统进行批量生产时,TAUP 域处理的效率很低, 不利于提高生产效率。本文考虑采用一些快速算法, 编写 FOCUS系统下的快速 TAUP 变换模块。经过实际数据的测试对比, 新编快速 TAUP 变换模块在相同变换参数情况下的计算速度比原有模块快 1.3-3 倍; 可以提高 TAUP 域处理的效率。

　　1 方法原理

　　对 TAUP 变换的原理, 这里不在叙述, 仅列出变换公式。设地震波场为 , 为变换波场,TAUP 正、反变换由下式定义:

　　从时间域的直线变换到 TAUP 域为一点, 双曲线变换到 TAUP 为椭圆, 如图 1、图 2。利用同相轴在 TAUP 域的特点, 可以压制线性干扰、多次波以及波场分离等处理。

　　2 算法实现

　　TAUP 变换算法可以在时间- 空间域和频率-波数域实现, 且正反换过程可逆。

        为了提高变换速度, 用 C 语言编写了 FFT、褶积、插值等子程序, 与 Fortran 语言混合编程, 实现FOCUS系统下的快速 TAUP 变换模块, 运算速度大幅度提高。另外, 增加了 MASK功能, 可以有效地压制变换过程中高 p 值部位引起的假频现象。

         .2.2 TAUP 模块参数说明

　　CALL 卡是指调用卡。其中 TAUP 是指模块名;TYPE 是指定变换所采用的算法。

　　FORWARD 卡指定义正变换的参数。其中FORWARD 指正变换卡片标识;PMIN 是指定义变换的最小 P 值。 DP 指定义射线参数 P 的增量。NP 指定义变换的总射线数, 如果该值小于记录道数, 则取记录道数;FMIN指定义频率的最小值。MASK 卡定义 TAPER 道数与方式。其中 MASK指MASK 卡片标识;LTAP 指左边滤波道数; LPOW指左边滤波指数; RTAP 指右边滤波道数;RPOW指右边滤波指数。

　　INVERSE 卡指定义反变换的参数。其中 IN-VERSE 指反变换卡片标识;NTR 指最大记录道数;FMIN指频率最小值, 该卡只在 TYPE 为 FK时有效;NRHO 指 RHO 滤波点数, 该卡只在 TYPE 为TX时有效。

　　3 快速 TAUP 变换模块使用说明

　　3.1 基本功能

　　TAUP 模块将叠前数据从 T-X 域变换到 T-P域, 或从 T-P 域反变换到 T-X 域, 与 SLNFOW 和SLNINV的功能一样, 但是这里采用了快速算法, 计算速度比 SLNFOW 和 SLNINV 快, 而且增加了MASK功能, 可以有效地压制变换过程中高 P 值部分引起的假频。TAUP 模块提供两种算法, 一种在T-X域进行, 一种在 F-K域进行。T-X域变换的计算时间只有 SLNFOW 和 SLNINV 的 70%左右;F-K 域变换的计算速度更快, 仅有 SLNFOW 和SLNINV的 30%左右。