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高斯波包在负折射材料构成的均匀半空间产生的磁场

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电波科学学报 2008年第1期23卷 62-67页

作者：朱秀芹官伯然西安电子科技大学电子工程学院杭州电子科技大学天线和微波技术研究所浙江杭州310018

讨论高斯波包激励的垂直电偶极子在由介电常数和磁导率都为负数的介质和普通介质组成的均匀半空间中产生的瞬态磁场,得出了它的近似解析表达式。理论分析和数值计算表明:当二种介质中有一种是负折射媒质时,磁场分量的时域场除了分别沿... 详细信息

讨论高斯波包激励的垂直电偶极子在由介电常数和磁导率都为负数的介质和普通介质组成的均匀半空间中产生的瞬态磁场,得出了它的近似解析表达式。理论分析和数值计算表明:当二种介质中有一种是负折射媒质时,磁场分量的时域场除了分别沿两种媒质一侧传播的侧面波波包外,还存在表面波波包。此种表面波波包对任一场点处磁场的贡献比两种均匀媒质中传播的侧面波包的贡献大。

关键词：负折射媒质高斯波包垂直电偶极子

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高斯波包散射体成像方法

石油地球物理勘探 2017年第2期52卷 273-282页

作者：李辉殷俊锋王华忠刘守伟刘太臣同济大学数学系上海200092 同济大学海洋与地球科学学院波现象与反演成像研究组上海200092 上海青凤致远地球物理地质勘探科技有限公司上海200093

在Gabor域描述散射体,且入射波场为短时宽带信号时,扰动波场可以在频率域用高斯束或在时间域用高斯波包描述。在此基础上,提出一种散射体成像方法,该方法对数据进行特征高斯波包分解,分解出的高斯波包独立反传,反传的高斯波包反投影到... 详细信息

在Gabor域描述散射体,且入射波场为短时宽带信号时,扰动波场可以在频率域用高斯束或在时间域用高斯波包描述。在此基础上,提出一种散射体成像方法,该方法对数据进行特征高斯波包分解,分解出的高斯波包独立反传,反传的高斯波包反投影到模型域得到一个Gabor函数描述的散射体(简称Gabor散射体)。将所有Gabor散射体叠加可以得到最终的成像结果。高斯波包散射体成像结果具有模型域的量纲,计算量较小且应用灵活。数值实验表明,本文提出的散射体成像方法精度较高,成像策略和流程适用于一般散射体。

关键词：高斯波包扰动波场散射体成像 Gabor函数

基于高斯束与高斯波包的Gabor框架散射波模拟方法

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地球物理学报 2015年第4期58卷 1317-1332页

作者：李辉王华忠同济大学海洋与地球科学学院波现象与反演成像研究组上海200092

在给出真实模型和相应光滑背景模型的情况下,如何计算扰动模型(散射体)产生的散射波场是一个有实际意义的正演问题.在Gabor变换域描述散射体,且入射波场为短时宽带信号时,散射波场可以在频率域用高斯束或时间域用高斯波包描述.相对于波... 详细信息

在给出真实模型和相应光滑背景模型的情况下,如何计算扰动模型(散射体)产生的散射波场是一个有实际意义的正演问题.在Gabor变换域描述散射体,且入射波场为短时宽带信号时,散射波场可以在频率域用高斯束或时间域用高斯波包描述.相对于波动方程方法,高斯束和高斯波包的计算效率更高;背景模型光滑时,高斯束和高斯波包方法的精度也接近波动方程方法.文中导出了声波假设下应用高斯束和高斯波包计算散射波的方法.测试分析了高斯波包的计算精度.给出了一般散射体的散射波模拟策略.同时针对一个理论模型完成了本文方法计算散射波的实验,实验结果表明高斯波包散射波计算方法是有效可行的.

关键词：散射体散射波场 Gabor函数高斯束高斯波包

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像域分解特征高斯波包地震数据模拟

地球物理学报 2022年第7期65卷 2636-2648页

作者：舒涛杨锴王华忠同济大学海洋与地球科学学院上海200092

分波型或时空局部特征波场的层析成像与叠前深度偏移成像组合是全波形反演成像方法(FWI)实用化的途径之一.其中如何高效稳健地获得具有时空局部特征的地震数据目前仍然是一个挑战.在前人提出的基于高斯束和高斯波包的Gabor框架散射波模... 详细信息

分波型或时空局部特征波场的层析成像与叠前深度偏移成像组合是全波形反演成像方法(FWI)实用化的途径之一.其中如何高效稳健地获得具有时空局部特征的地震数据目前仍然是一个挑战.在前人提出的基于高斯束和高斯波包的Gabor框架散射波模拟的基础上,本文提出了一种基于像域分解的特征高斯波包地震数据模拟方法.新方法利用具有空间局部特征的Gabor函数在成像剖面上实现数据的分解,不仅可以利用成像剖面地质意义更加直观的特点来拾取特征反射界面,还能有效地克服传统方法在数据域分解效率和精度不高等问题,保证了分解后的反射数据具有更加明确的地质意义.此外,不同于波动方程有限差分模拟,基于时空局部特征的高斯波包模拟的一次反射波数据包含更多的数据属性,比如反射波的到达时、空间位置和波场的传播方向,这在层析反演中用于数据测量和偏移成像等处理时更具优势.数值实验测试表明了本文提出的分解方法的有效性.

关键词：像域分解高斯波包地震数据模拟 Gabor函数扰动高斯波包

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基于瞬态高斯波包的船舶耐波性模型试验研究

中国造船 2020年第2期61卷 43-51页

作者：刘震范佘明王海波陈禧中国船舶及海洋工程设计研究院上海市船舶工程重点实验室上海200011

基于瞬态波(聚焦波)包的船舶耐波性模型试验耗时很短,可以显著提高试验效率。首先在大型拖曳水池模拟满足高斯波谱的不同聚焦波幅的瞬态波包,然后针对一艘钻井船,考虑其迎浪、首斜浪以及横浪状态,在瞬态高斯波包作用下进行耐波性模型试... 详细信息

基于瞬态波(聚焦波)包的船舶耐波性模型试验耗时很短,可以显著提高试验效率。首先在大型拖曳水池模拟满足高斯波谱的不同聚焦波幅的瞬态波包,然后针对一艘钻井船,考虑其迎浪、首斜浪以及横浪状态,在瞬态高斯波包作用下进行耐波性模型试验。研究发现:试验模拟的瞬态高斯波包具有较好的波形和谱形特征;用聚焦波幅适当的瞬态高斯波包获得的钻井船垂荡、纵摇运动及垂荡加速度RAO(response amplitude operator)与规则波及白噪声不规则波的试验结果吻合较好,而且能有效地捕捉RAO曲线的峰值。为了获得合理的RAO,聚焦波幅不宜过大,谱峰周期需与相应的摇荡运动的固有周期相当。这项研究对提高船舶耐波性模型试验的效率具有重要意义。

关键词：瞬态波高斯波包响应幅值算子(RAO) 耐波性模型试验

Gabor框架下的各向异性介质扰动高斯波包模拟与成像方法

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地球物理学报 2023年第6期66卷 2507-2519页

作者：舒涛杨锴刘玉柱王华忠同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

地球介质广泛存在波动各向异性,为研究地球内部结构、组分提供了新的信息.现今,考虑介质的各向异性在地震波传播、成像以及反演中的作用越来越重要.高斯波包/束类正反演方法因其具有高效、简便等特点,近年来在地震背景速度建模和成像方... 详细信息

地球介质广泛存在波动各向异性,为研究地球内部结构、组分提供了新的信息.现今,考虑介质的各向异性在地震波传播、成像以及反演中的作用越来越重要.高斯波包/束类正反演方法因其具有高效、简便等特点,近年来在地震背景速度建模和成像方面取得了较大进展.因此,在拟声学近似下,本文发展了基于Gabor框架的各向异性介质扰动高斯波包模拟与成像方法.与传统的网格化参数扰动方式不同,本文用空间分布的局部化Gabor基函数特征表达地下介质的参数扰动,建立了模型域Gabor函数与数据域高斯波包的映射关系.该方法继承了各向同性高斯波包的优势和特点,例如(1)基于Gabor框架的扰动高斯波包模拟具有计算效率高、内存占用量小的特点;(2)可以处理多波至,能应用于复杂构造(盐丘、气云边界)和中深层构造的成像;(3)利用Gabor函数可以稀疏表达地下的构造,适合目标导向的灵活成像;而且,(4)相较于各向同性高斯波包成像方法,考虑介质的各向异性后,本文的模拟结果更加准确,成像剖面同向轴能量更加聚焦.通过数值实验对本文方法进行测试,实验结果证实了该方法的有效性、高效性和灵活性.

关键词：各向异性介质 Gabor函数高斯波包模拟成像

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波场模拟的高斯波包叠加方法

石油物探 2012年第4期51卷 327-337,315页

作者：李辉冯波王华忠同济大学海洋与地球科学学院上海200092

高斯波包(Gaussian Packet)是一种在高频渐进理论下描述波传播的方法,对不同高斯波包叠加可以得到给定点震源函数产生的波场。常速介质中,高斯波包按中心射线出射角度积分存在解析表达式,把该表达式与Gabor点源函数产生波场的解析式对... 详细信息

高斯波包(Gaussian Packet)是一种在高频渐进理论下描述波传播的方法,对不同高斯波包叠加可以得到给定点震源函数产生的波场。常速介质中,高斯波包按中心射线出射角度积分存在解析表达式,把该表达式与Gabor点源函数产生波场的解析式对比发现两者是等价的。基于此,利用波动方程关于震源函数的线性性,提出一种利用高斯波包叠加计算任意点源函数产生的波场的新方法。该正演方法可以应用于叠前深度偏移中。对比高斯波包叠加与有限差分法计算的点源波场结果可以看出,两者相差很小。叠前深度偏移的数值实验结果表明,该高斯波包正演的新方法有效可行。

关键词：高斯波包 Gabor函数 Gabor分解高斯波包偏移

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地质构造约束高斯波包层析反演方法研究

地质构造约束高斯波包层析反演方法研究

作者：万弘中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

地震勘探的目标是利用地震波成像技术实现对地下结构的识别、定位和描述。而反演和偏移则是最主要的成像手段,精确的速度模型则是准确定位地下结构的保证。因为偏移过程中,需要在速度模型中反传观测到的地震记录得到地震剖面,而且速度... 详细信息

地震勘探的目标是利用地震波成像技术实现对地下结构的识别、定位和描述。而反演和偏移则是最主要的成像手段,精确的速度模型则是准确定位地下结构的保证。因为偏移过程中,需要在速度模型中反传观测到的地震记录得到地震剖面,而且速度模型越精确,得到的地下结构的信息越准确;反演过程中,精确的初始速度模型能够降低反演的稀疏性,提高反演效率。所以高质量的背景速度模型在地震勘探技术中占有十分重要的地位。而目前的速度估计技术主要包括射线类的层析和波动方程类的层析方法。射线类的层析反演方法保留着射线理论存在的固有问题,如焦散、阴影、多路径和不能够遍历整个模型等问题;波动方程类层析方法对初始资料的要求特别高,而且计算效率低下。针对以上问题,本文研究了一种介于射线类和波动方程类层析之间的折中反演方法,即高斯波包层析反演方法。该方法保留了常规射线层析计算效率高的优点,同时具备高斯波包局部化的优势,利用高斯波包求取观测数据和模拟数据之间的旅行时差,提高了反演的精度和效率。本文从高斯波包算子理论出发,以高斯束为参照,推导了基于高斯波包的相关理论。结合射线类和波动方程类的层析反演方法原理,建立了关于旅行时差二范数的目标函数,求出目标函数对背景模型的梯度,利用优化方法实现层析反演,实现更新速度模型的目的。为了更进一步探索该方法在反演精度上的潜能,本文提出地质构造约束高斯波包层析反演方法。地质构造约束方法基于常规正则化,利用地质构造属性(反射点的位置信息和该点对应位置的地层倾角信息)作为先验信息,构建高斯光滑矩阵完成对反演结果的约束。本文还介绍了提取地质构造信息的方法,即基于断层检测法和结构张量算法组合而成的对地质构造信息自动拾取方法。最后,本文对有无地质构造约束的高斯波包层析反演方法反演结果进行了对比,可以看出地质构造约束利用了地层中的反射点位置信息和对应点构造倾角信息,降低了层析反演的非线性性,保证了高斯波包层析反演的精度和稳定性,使反演结果更具地质意义。

关键词：速度估计层析反演高斯波包地质构造约束自动拾取

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高斯波包在圆极化光波中的行为

湖南师范大学自然科学学报 1999年第2期22卷 35-37页

作者：叶永华曾高坚郴州师范高等专科学校物理系湖南师范大学物理系

详细分析了高斯波包在圆极化光波中的原子反转特性，特别说明了在波包很窄或（和）激光很强的情形下，当时间趋于无穷时，高斯波包的原子反转趋于零．

关键词：原子反转原子波包高斯波包圆极化光波