NL8200976A

NL8200976A - METHOD FOR SEISMOGRAPHIC SCANNING OF A MEDIUM, IN PARTICULAR GEOPHYSICAL EXAMINATION BY SEISMOGRAPHIC WAVES.

Info

Publication number: NL8200976A
Application number: NL8200976A
Authority: NL
Original assignee: Gulf Interstate Geophysical
Priority date: 1981-03-26
Filing date: 1982-03-10
Publication date: 1982-10-18
Also published as: FR2502794A1; IT1155671B; ES510784A0; JPS57173776A; BR8201711A; GB2095835A; DE3210581A1; AU8103682A; IT8267384A0; ES8303713A1

Description

* -1- 22404/JF/mv* -1- 22404 / JF / mv

Korte aanduiding:Werkwijze voor het seismografisch aftasten van een medium, in het bijzonder géofysisch onderzoek door seismografische golven.Short designation: Method for seismographic scanning of a medium, in particular geophysical examination by seismographic waves.

5 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het aftasten van een medium door gecodeerde transmissie van mechanische pulsen, ·The invention relates to a method for scanning a medium by coded transmission of mechanical pulses,

De onderhavige uitvinding is gericht op een werkwijze voor het seismografisch aftasten van een medium, in het bijzonder een werkwijze •voor het geofysisch onderzoeken door seismografische golven.The present invention is directed to a method for seismographic scanning of a medium, in particular a method for geophysical surveying by seismographic waves.

10 Een bekende werkwijze bestaat uit het zenden van een sequentie van pulsen met een in hoofdzaak constante amplitude, waarbij het tijdsinterval tussen twee opeenvolgende pulsen lager is dan de looptijd T voor een puls om te bewegen tussen de oppervlak van de aarde en de diepste geologische grenslaag die dient te worden bestudeerd en terug te keren en waarvan de 15 autocorrelatiefunctie in de vorm van een centrale piek, geflankeerd door secundaire pieken is, zodat de verhouding van de centrale piek tot de secundaire pieken zo groot als mogelijk is. De waarde van een dergelijke verhouding is zeer belangrijk, omdat dit de diepte van de grenslaag beperkt, die kan worden gedetecteerd wanneer de werkwijze wordt gebruikt.A known method consists of sending a sequence of pulses of a substantially constant amplitude, the time interval between two consecutive pulses being less than the transit time T for a pulse to move between the surface of the earth and the deepest geological boundary layer which is to be studied and returned and whose autocorrelation function in the form of a central peak is flanked by secondary peaks so that the ratio of the central peak to the secondary peaks is as large as possible. The value of such a ratio is very important because it limits the depth of the boundary layer that can be detected when the method is used.

20 Een werkwijze voor het verkrijgen van een grote verhouding tussen de amplitude van de centrale piek en die van de secundaire pieken bestaat uit het gebruiken van ongelijke tijdsintervallen tussen opeenvolgende pulsen, zoals beschreven in het Franse octrooischrift 1.583.239 (zie a.u.b. de hieraanbevestigde fig. 1). In dit octrooischrift heeft de gezonden 25 pulssequentie een duur die tn langer is dan T en kan worden vertegenwoordigd door een tijdfunctie f(t), welke op bepaalde tijdstippen de waarde 1 aanneemt en de waarde 0 houdt voor de rest van de tijd, zoals getoond' door de genoemde fig. 1, waarbij (ti+1 -t^-^T. Wanneer tijdsintervallen t , t2, t^....t^....tn worden gebruikt, zullen secundaire pieken op gege-30 ven tijdstippen worden gevonden door de waarde van elk van de intervallen, de som van twee opeenvolgende intervallen, de som van drie opeenvolgende intervallen enz., waarbij de amplitude van secundaire piek op elk van de tijdstippen gelijk is aan het aantal malen dat hetzelfde interval werd gebruikt in de sequentie, of het aantal keren dat de som van de opeenvol-35 gende intervallen dezelfde waarde zal geven, (zie a.u.b. fig. 2, die de bekende autocorrelatiefunctie van de pulssequentie toont, welke wordt gezonden met een maximale amplitude n, wanneer er n-pulsen zijn en secundaire maxima op de tijdstippen £ t , £ tn· 82 0 0 9 7 6 r~ . * -2- 22404/JF/mvA method of obtaining a large ratio between the amplitude of the central peak and that of the secondary peaks consists of using unequal time intervals between successive pulses, as described in French Patent 1,583,239 (see FIG. 1). In this patent, the transmitted pulse sequence has a duration tn longer than T and can be represented by a time function f (t), which takes on the value 1 at certain times and keeps the value 0 for the rest of the time, as shown by the said Fig. 1, where (ti + 1 -t ^ - ^ T. When time intervals t, t2, t ^ .... t ^ .... tn are used, secondary peaks will occur. times are found by the value of each of the intervals, the sum of two consecutive intervals, the sum of three consecutive intervals, etc., where the amplitude of secondary peak at each of the times is equal to the number of times the same interval was used in the sequence, or the number of times that the sum of the consecutive intervals will give the same value, (please see Fig. 2, which shows the known autocorrelation function of the pulse sequence, which is sent with a maximum amplitude n when n pulses are and secondary maxi Mon at times £ t, £ tn · 82 0 0 9 7 6 r ~. * -2-22404 / JF / pl

Theoretisch kunnen zeer grote verhoudingen worden verkregen door een groot aantal verschillende intervallen te gebruiken, maar in de praktijk wordt men zeer snel beperkt tot een verminderd aantal mogelijk tijdsintervallen, door het gebruik van de seismografische bron, die seismografische 5 pulsen in de grond dient te zenden. In feite wordt een bron zodanig gebouwd, dat deze met een bepaalde herhalingsfrequentie werkt, waarop deze zijn normale vermogen zal af geven. Wanneer de herhalingsfrequentie wordt vergroot, zal de amplitude van de opgewekte seismografische pulsen afnemen en wanneer de frequentie wordt verkleind, dan wordt de bron onjuist gebruikt en de 10 seismografische resultaten, die zijn verkregen zijn slechter, aangezien minder energie naar de grond zal worden gezonden gedurende de tijd, die aan de transmissie wordt besteed. Seismografische bronnen zijn bijvoorbeeld een luchtdrukkanon waarvoor de herhalingsfrequentie zal afhangen van de grootte van de compressor die deze voedt of een hydraulische hamer, waarvan 15 de herhalingsfrequentie zal afhangen van de karakteristieken van de olie-pomp. De huidige werkwijze die soms overgang vereist van zeer korte tijdsintervallen tussen twee transmissies naar een zeer langtijdsinterval is niet bevredigend met betrekking tot de benutting van de bron, aangezien dit tot gevolg heeft dat deze onregelmatig of stotend werkt, waarop deze 20 niet kan aanspreken met volledige efficiëntie, vanwege de traagheid, die inherent is aan elk fysisch systeem.Theoretically, very large ratios can be obtained by using a large number of different intervals, but in practice one is very quickly limited to a reduced number of possible time intervals, by using the seismographic source, which is to transmit seismographic pulses into the ground . In fact, a source is built to operate at a certain repetition rate at which it will deliver its normal power. When the repetition frequency is increased, the amplitude of the generated seismographic pulses will decrease and when the frequency is reduced, the source is misused and the 10 seismographic results obtained are worse, as less energy will be sent to the ground during the time spent on the transmission. Seismographic sources are, for example, an air pressure gun for which the repetition frequency will depend on the size of the compressor feeding it or a hydraulic hammer, the repetition frequency of which will depend on the characteristics of the oil pump. The current method which sometimes requires transition from very short time intervals between two transmissions to a very long time interval is not satisfactory with regard to the utilization of the source, as it results in irregular or jerky operation, which it cannot address with full efficiency, due to the inertia inherent in any physical system.

Daardoor is men, wanneer men een gegeven bron gebruikt, beperkt tot een aantal tijdsintervallen, dat zich bevindt tussen twee waarden t^ en t2, waarbij het minimale tijdsinterval is en t2 het maximale tijdsin-25 terval is. Tussen t^ en t2 is het aantal beschikbare onderscheidene waarden eindig, aangezien de signalen worden opgenomen met een bemonsterings-snelheid en er geen fysiéch verschil is tussen twee intervallen met een verschil, dat lager is dan de waarde van de bemonsteringssnelheid die wordt gebruikt.Therefore, when using a given source, one is limited to a number of time intervals located between two values t1 and t2, where the minimum time interval is and t2 is the maximum time interval. Between t ^ and t2, the number of available distinguished values is finite since the signals are recorded at a sampling rate and there is no physical difference between two intervals with a difference less than the sampling rate value used.

30 De uitvinding beoogt de hierboven genoemde nadelen op te heffen en voorziet daartoe in een werkwijze van de in de aanhef genoemde soort, die het kenmerk heeft, dat deze de volgende stappen omvat: het zenden van een eerste sequentie van mechanische pulsen, gescheiden door gelijke tijdsintervallen t^, gevolgd door een luistertijd, die ten minste gelijk 35 is aan de tijd voor êên van de pulsen can te bewegen van het oppervlak van de aarde naar de diepste laag die dient te worden bestudeerd en terug te keren, het correleren van de signalen, ontvangen door de mechanische golf-sensoren met de gezonden sequentie, het zenden van een tweede sequentie 4 8200976 -3- 22404/JF/mv van N2 mechanische pulsen, gescheiden door gelijke tijdsintervallen tg, maar verschillend van die van de eerste sequentie, het daarna voortgaan als voor de eerste sequentie, het voortgaan met het zenden van een voldoend aantal sequenties, welke zelf zijn gekenmerkt, door pulsaantallen N-| en 5 verschillende intervallen t^, het sommeren van de resultaten van de verschillende correlaties, waarbij de waarden van en t^ zodanig worden gekozen dat de som van de autocorrelatiefuncties van elk van de gezonden sequenties in de vorm van een centrale piek van een amplitude + Ng + N^.+ ....N^ is, geflankeerd door secundaire pieken, zodat de verhouding tussen een der-10 gelijke centrale piek en de secundaire pieken groter is dan de verhouding tussen de amplitudes van de gereflecteerde signalen, ontvangen in tijdsintervallen, die overeenkomen met de gegeven tijdsintervallen, die de hoofd-piek van elk van de secundaire pieken scheiden.The object of the invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and to that end provides a method of the type mentioned in the preamble, characterized in that it comprises the following steps: sending a first sequence of mechanical pulses, separated by equal time intervals t ^, followed by a listening time, which is at least equal to the time for one of the pulses can move from the surface of the earth to the deepest layer to be studied and return, correlating the signals, received by the mechanical wave sensors with the transmitted sequence, sending a second sequence 4 8200976 -3- 22404 / JF / mv of N2 mechanical pulses separated by equal time intervals tg, but different from that of the first sequence, continuing thereafter as for the first sequence, continuing to transmit a sufficient number of sequences, which are themselves characterized, by pulse numbers N- | and 5 different intervals t ^, summing the results of the different correlations, the values of and t ^ being chosen such that the sum of the autocorrelation functions of each of the transmitted sequences in the form of a central peak of an amplitude + Ng + N ^. + .... N ^ is flanked by secondary peaks so that the ratio between such an equal central peak and the secondary peaks is greater than the ratio between the amplitudes of the reflected signals received in time intervals , which correspond to the given time intervals, which separate the main peak from each of the secondary peaks.

De fig. 1 en 2 van de hierbij behorende tekening zijn reeds aange-15 duid, terwijl de resterende fig., namelijk 3 tot en met 9 in het hierna volgende zullen worden toegelicht.Figures 1 and 2 of the accompanying drawing have already been indicated, while the remaining Figures, namely 3 to 9, will be explained below.

De volgende getallenvoorbeelden zullen het mogelijk maken het ver·-schil tussen de stand van de techniek en de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding beter te begrijpen.The following numerical examples will make it possible to better understand the difference between the prior art and the method of the present invention.

20 Laten we aannemen dat een bron beschikbaar is, die een transmissie- herhalingsfrequentie heeft, die efficiënt kan worden gevarieerd over tien onderscheiden· waarden, gekenmerkt 'door tien tijdsintervallen t^ tot en met t^ tussen opeenvolgende transmissies. Dit is een zeer verminderd aantal, dat is gekozen can de toelichtingen te vereenvoudigen, maar het basis-25 principe blijft hetzelfde, ofschoon een dergelijk aantal veel hoger zal zijn.Let us assume that a source is available, which has a transmission repetition frequency, which can be efficiently varied over ten distinct values, characterized by ten time intervals t ^ to t ^ between successive transmissions. This is a very reduced number chosen to simplify the explanations, but the basic principle remains the same, although such a number will be much higher.

Volgens de huidige stand van de techniek kan er met deze tien waarden een sequentie van pulsen worden ontwikkeld, zodat de autocorrelatiefunctie j in de vorm van een centrale piek met een amplitude 10 is en secundaire pieken met amplitude 1, op tijdstippen, gelijk aan t^, tg....^,’ en dan 30 (t^ + tg) enz., (zie a.u.b. fig. 3). Wanneer het aantal van tien pulsen niet voldoend is voor de transmissie van voldoende energie in de grond, dienen andere pulsen te worden gezonden door opnieuw gebruik te maken van dezelfde intervallen t1 tot en met t^. Dan zal de amplitude van de secundaire pieken toenemen. Wanneer het bijvoorbeeld vereist is honderd pulsen in de grond 35 te zenden, kan dit het beste worden gedaan door tien maal elk van de tijdsintervallen voor een amplitude van de centrale piek van 100 en een amplitude van elk van de secundaire van 9 (fig. 4) te gebruiken. Met betrekking tot de verhouding tussen de centrale piekamplitude en de secundaire piekampli- 8200976 * -4- 22404/JF/mv tude, was er praktisch geen verbetering. De huidige techniek is daardoor beperkt vanwege de amplitude van de'secundaire pieken, de zogenaamde "cor-relatieruis".According to the prior art, a sequence of pulses can be developed with these ten values, so that the autocorrelation function j is in the form of a central peak with an amplitude 10 and secondary peaks with amplitude 1, at times equal to t ^ , tg .... ^, 'and then 30 (t ^ + tg) etc., (please see fig. 3). If the number of ten pulses is not sufficient for the transmission of sufficient energy into the ground, other pulses should be sent using the same intervals t1 through t ^ again. Then the amplitude of the secondary peaks will increase. For example, when it is required to transmit one hundred pulses into the ground 35, this is best done by ten times each of the time intervals for an amplitude of the central peak of 100 and an amplitude of each of the secondary of 9 (Fig. 4 ) to use. With regard to the ratio between the central peak amplitude and the secondary peak amplitude - 8200976 * -4-22404 / JF / mv tude, there was practically no improvement. The current technique is therefore limited because of the amplitude of the secondary peaks, the so-called "correlation noise".

Voor het beschrijven van de werkwijze volgens de uitvinding zullen 5 de getallen in het voorgaande voorbeeld worden aangehouden, dat wil zeggen honderd pulsen dienen te worden gezonden met tien .verschillende tijdsintervallen en de fig. 5 tot en met 9 tonen diagrammen van de signalen die worden gebruikt en de verwerkingssequentie ervan, waarnaar zal worden verwezen.For describing the method according to the invention, the numbers in the previous example will be used, that is, one hundred pulses must be sent at ten different time intervals and the figures 5 to 9 show diagrams of the signals which are used and its processing sequence, which will be referred to.

Dan bestaat de werkwijze uit het eerst zenden van een sequentie van 10tien equidistante pulsen, waarbij het tijdsinterval tussen de pulsen t^ is, het opnemen van signalen, ontvangen door de detectoren gedurende een tijdsperiode, die gelijk is aan het tijdsinterval, dat de eerste puls van de laatste scheidt, aangevuld met de tweewegslooptijd T van de laatste puls tussen het oppervlak van de aarde en de diepste te bestuderen grenslaag, het 15 correleren van ontvangne signalen met de sequentie, die de transmissietijden van de tien pulsen vertegenwoordigt, het zenden van een nieuwe sequentie van tien equidistante pulsen, waarvan het tijdsinterval t^ is en het daarna voortgaan als voor de eerste sequentie, het voortgaan met het zenden van nieuwe sequenties van pulsen, gekenmerkt door hetzelfde aantal tien maar met tijds-20 intervallen t^, dan t^, enz. tot en met t^ en tenslotte het optellen van de resultaten van aldus uitgevoerde opeenvolgende bewerkingen.Then, the method consists of first transmitting a sequence of 10 ten equidistant pulses, the time interval between the pulses t ^, recording signals received by the detectors for a time period equal to the time interval that the first pulse of the latter, supplemented by the two-way travel time T of the last pulse between the surface of the earth and the deepest boundary layer to be studied, separates the received signals from the sequence, representing the transmission times of the ten pulses, transmitting a new sequence of ten equidistant pulses, the time interval of which is t ^ and then continuing as for the first sequence, continuing to send new sequences of pulses, characterized by the same number of ten but at time intervals t ^, then t ^, etc. through t ^ and finally adding up the results of successive operations thus performed.

De details van elke hierboven genoemde bewerking worden hier beneden gegeven:The details of each operation mentioned above are given below:

Fig. 5 toont een van de tien pulssequenties die zullen worden aange-25 duid als C^(t) (getoond door diagram (a), alsmede de ontvangen signalen (diagram (b)) gedurende een tijdsinterval,-dat gelijk is aan de duur van de gezonden sequentie, aangevuld met de hiervoor gedefinieerde tijd T. Wanneer elke puls van de sequentie C^(t) in de grond een gezonden signaal s(t) opwekte, waarvan de vorm afhangt van zowel de gekozen bron als de aard van 30 het oppervlak van de grond, kan worden gededuceerd, dat het gezonden signaal kan worden gegeven door de uitdrukking: C^(t)#s(t) (1).Wanneer bovendien het signaal, ontvangen door de detectoren aan het oppervlak wanneer slechts één puls wordt gezonden R.C.log(t) wordt genoemd, kan het signaal, ontvangen wanneer de sequentie Ci(t) is gezonden, worden uitgedrukt door: 35 cytnfcsUftR.C.logtt) (2).Fig. 5 shows one of the ten pulse sequences that will be referred to as C ^ (t) (shown by diagram (a), as well as the received signals (diagram (b)) during a time interval equal to the duration of the transmitted sequence, supplemented with the predefined time T. When each pulse of the sequence C ^ (t) generated in the ground a transmitted signal s (t), the form of which depends on both the selected source and the nature of the surface of the ground, it can be deduced, that the transmitted signal can be given by the expression: C ^ (t) #s (t) (1) .When additionally the signal, received by the detectors on the surface when only one pulse is sent RClog (t), the signal received when the sequence Ci (t) has been sent can be expressed by: 35 cytnfcsUftR.C.logtt) (2).

Er is reeds beweerd dat het ontvangen signaal dan gecorreleerd was met de gezonden sequentie, dat wil zeggen met C^(t). Het correlatie resultaat kan dan het volgende zijn: 8200976 ♦ Λ.It has already been claimed that the received signal was then correlated with the transmitted sequence, i.e. with C ^ (t). The correlation result can then be the following: 8200976 ♦ Λ.

-5- 22404/JF/mv AFC C^tJfcsttJfcR.C.logit) (3) waarbij AFC C.(t)de autocorrelatiefunctie van den sequentie C. (t) is.-5- 22404 / JF / mv AFC C ^ tJfcsttJfcR.C.logit) (3) where AFC C. (t) is the autocorrelation function of sequence C. (t).

Fig, 6 toont een dergelijke autocorrelatiefunktie van C^t) (AFC) 5 in zijn totaliteit, dus een duur gelijk aan 9 t^, alsmede de duur van de functie R.C.log(t), waarnaar wordt gezocht, waarvan het slechts bekend is dat de duur T groter is dan t^. De tijdoorsprong die in beschouwing genomen dient te worden is het maximum van de autocorrelatiefunctie, die dient te worden ingesteld op· de nultijd van de functie R.C.log(t).Fig. 6 shows such an autocorrelation function of C ^ t) (AFC) 5 in its entirety, thus a duration equal to 9 t ^, as well as the duration of the function RClog (t) being searched for, of which it is only known that the duration T is greater than t ^. The time origin to be considered is the maximum of the autocorrelation function, which must be set to the zero time of the R.C.log (t) function.

10 Fig. 7 toont de tien autocorrelatiefuncties van C (t) tot en met ------ . 1 C^(t), ingesteld op een maximum, alsmede de som ervan, die dient te worden geëffectueerd in overeenstemming met de voorschriften van de nieuwe werkwijze. Het kan worden opgemerkt dat het uiteindelijke resultaat een centrale piek met een amplitude 100, geflankeerd door secundaire pieken met een am-15 plitude 9 is. Op dit ontwikkelingsmoment is het resultaat identiek aan dat verkregen met de stand van de techniek, die is getoond in fig. 4.FIG. 7 shows the ten autocorrelation functions from C (t) to ------. 1 C ^ (t), set to a maximum and its sum, to be effected in accordance with the requirements of the new method. It can be noted that the final result is a central peak with an amplitude 100 flanked by secondary peaks with an amplitude 15 of 9. At this time of development, the result is identical to that obtained with the prior art shown in Fig. 4.

Het eerste voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is een efficiënter gebruik van de seismografische bron, die op verschillende opeenvolgende vaste herhalingsfrequenties werkt, in plaats van op een onorde-20 lijke wijze. Een tweede voordeel is verder de mogelijkheid oppervlakte -ruis te verzwakken, wanneer ten minste twee bronnen worden gebruikt.The first advantage of the method according to the invention is a more efficient use of the seismographic source, which operates on different successive fixed repetition frequencies, instead of in an inaccurate manner. A second advantage is further the ability to attenuate surface noise when at least two sources are used.

Laten we aannemen dat twee synchrone bronnen en worden gebruikt, op een afstand d^ van elkaar geplaatst langs een lijn die de detectors G verbindt en beide geplaatst aan dezelfde zijde van dergelijke de-25 tectoren. Laten we eveneens aannemen dat de transmissie van één van de bronnen naar het oppervlak van de aarde een oppervlaktegolf opwekt, die zich horizontaal met een snelheidV voortplant. Zie a.u.b. fig. 8, waar S.j en $2 transmissiebronnen zijn, V de voortplantingssnelheid van de oppervlakte golf is, t^ het tijdsinterval tussen transmissie van béide synchrone 30 bronnen, d^ de afstand tussen de beide bronnen, wanneer deze op. de herha-lingsfrequentie t^ zenden.Let us assume that two synchronous sources are used, spaced d ^ apart along a line connecting detectors G and both placed on the same side of such detectors. Let us also assume that the transmission of one of the sources to the surface of the Earth generates a surface wave that propagates horizontally at a velocity. Please see Fig. 8, where S.j and $ 2 are transmission sources, V is the propagation velocity of the surface wave, the time interval between transmission of both synchronous sources, d the distance between the two sources, when on. transmit the repetition rate t ^.

Wanneer de afstand d^ tussen beide bronnen zodanig wordt gekozen, dat het tijdsinterval t^ van de gezonden sequentie gelijk is aan d^/V, kan worden opgemerkt dat de tweede transmissie van bron zal optreden wan-35 neer de eerste transmissie van passeert door S2 en verrijking van een dergelijke golf zal het resultaat zijn. Anderzijds, wanneer d. zodanig wordtWhen the distance d ^ between both sources is chosen such that the time interval t ^ of the transmitted sequence is equal to d ^ / V, it can be noted that the second transmission of source will occur when the first transmission passes through S2 and enrichment of such a wave will result. On the other hand, when d. becomes such

Ja gekozen dat (k+1 )d^/Y = 3^/2, zal verzwakking daaruit resulteren, omdat de transmissies van en S2 bij tegengestelde fasen optreden. Wanneer de af- 8200976 A > -6- 22404/JF/mv stand tussen beiden bronnen wordt ingesteld voor elk van de gebruikte tijdsintervallen, dan zal het effect optreden in elk van de transraissiesequenties, terwijl dit niet mogelijk zou zijn met de stand van de techniek volgens welke verschillende tijdsintervallen worden gebruikt voor dezelfde afstand 5 tussen de bronnen.Yes selected that (k + 1) d ^ / Y = 3 ^ / 2, attenuation will result therefrom, because the transmissions of and S2 occur at opposite phases. If the offset between the two sources is set for each of the time intervals used, the effect will occur in each of the transmission sequences, whereas this would not be possible with the position of the technique according to which different time intervals are used for the same distance between the sources.

Een derde voordeel van een nieuwe werkwijze is dat met een beperkt aantal verschillende tijdsintervallen een zo groot als gewenste verhouding tussen de amplitude van de centrale piek en de correlatieruis kan worden verkregen. Er is een essentiëel verschil tussen de werkwijze volgens de 10 uitvinding en de stand van de techniek na een transmissie van tien pulsen In het geval van de uitvinding bestaat correlatieruis als een bepaald aantal secundaire pieken met een relatief grote amplitude, die echter op goed gedefinieerde tijden t^ 2t,, 3t^. enz. optreden, terwijl volgens de stand van de techniek de amplitude van de secundaire pieken is beperkt tot 1, 15 maar optreden op zeer verschillende tijdstippen t^, tg, (t^ + tg), dan (tg + tg) enz. Dit verschil kan tot een voordeel worden gemaakt door het toepassen van een driepuntsfilten-operator na transmissie van elke reeks van tien pulsen en correlatie, waarbij de operator bestaat uit een piek met amplitude -1, gevolgd door een piek met amplitude 2 2 i op tijdstip t^, en een piek met amplitude -1, op tijdstip 2t^. Fig. 9 toont van links naar rechts de functie AFC C^t), de driepuntsfilteroperator, de hiervoor is gedefinieerd en het filterresul-taat. Het kan worden opgeraerkt, dat de amplitude van de secundaire pieken is opgeheven, terwijl de amplitude van de centrale piek nog gelijk is aan 2.A third advantage of a new method is that with a limited number of different time intervals an as large as desired ratio between the amplitude of the central peak and the correlation noise can be obtained. There is an essential difference between the method according to the invention and the state of the art after a transmission of ten pulses. In the case of the invention, correlation noise exists as a certain number of secondary peaks with a relatively large amplitude, which however at well-defined times t ^ 2t ,, 3t ^. etc., while according to the prior art the amplitude of the secondary peaks is limited to 1, 15 but occur at very different times t ^, tg, (t ^ + tg), then (tg + tg) etc. This difference can be made an advantage by applying a three-point filter operator after transmission of each series of ten pulses and correlation, the operator consisting of a peak of amplitude -1, followed by a peak of amplitude 2 2 i at time t ^, and a peak with amplitude -1, at time 2t ^. Fig. 9 shows from left to right the function AFC C ^ t), the three-point filter operator, the one defined above and the filter result. It can be noted that the amplitude of the secondary peaks has been canceled, while the amplitude of the central peak is still equal to 2.

25 Theoretisch zou slechts een sequentie voldoende zijn aangezien alle secundaire pieken dan zijn verdwenen. In de praktijk kan de verzwakking minder efficiënt zijn, wanneer lichte variaties in optreden .bij transmissie van één en dezelfde sequentie; het verdient dan de voorkeur dezelfde bewerking met verschillende t^ met verschillende waarden te herhalen.Theoretically, only one sequence would suffice as all secondary peaks would then have disappeared. In practice, the attenuation may be less efficient if slight variations in transmission of one and the same sequence occur; it is then preferable to repeat the same operation with different values with different values.

30 Het zal worden begrepen dat deze uitvinding alleen puur verklarend en niet beperkend is beschreven en dat willekeurige bruikbare modificaties daarin kunnen worden aangebracht zonder echter buiten de strekking, zoals gedefinieerd in de bijbehorende conclusies te komen.It will be understood that this invention has been described purely as illustrative and not restrictive, and that any useful modifications may be made therein without, however, going beyond the scope as defined in the accompanying claims.

82009768200976

Claims

Method for scanning a medium by coded transmission of mechanical pulses, characterized in that it comprises the following steps: sending a first sequence of mechanical pulses separated by equal time intervals t ^, followed by a listening time, which is at least equal to the time for one of the pulses to move from the surface of the Earth to the deepest layer to be studied and return, correlating the signals received by the mechanical wave sensors with the transmitted sequence, sending a second sequence of N2 mechanical pulses separated by equal time intervals t2 but different from that of the first sequence, then continuing as for the first sequence, continuing to transmit a sufficient number of sequences which are themselves characterized by 15 pulse numbers and different intervals summing the results of the different correlations, d e values of N. and t. XX are chosen such that the sum of the autocorrelation functions of each of the transmitted sequences is in the form of a central peak of an amplitude Nj + N2 + flanked by secondary peaks so that the ratio between such a central peak and the secondary peaks is greater than the ratio of the amplitudes of the reflected signals received in time intervals corresponding to the given time intervals separating the major peak from each of the secondary peaks.

2. Method according to claim 1, characterized in that after correlation of the signals received with each sequence, the result of the correlation is convected with a three-point operator,. consisting of a peak with an amplitude -1, followed by a peak with an amplitude 2 at a time, equal to the time interval between 2 consecutive transmissions and of a peak with an amplitude -1, at a time, equal to twice the 30 time interval between two consecutive transmissions.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that pulses are sent from at least two sources, the separation distance of which is variable from one transmission sequence to the other.

Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the distance between the transmission sources is sent depending on the propagation speed of the surface waves for each sequence. Eindhoven, February 1982.. 8200976