桂林工学院学报2005年（第25卷）总目录

第1期资源勘查中条幔柱构造的岩浆活动与成矿………………………………………………………………真允庆(1)伊朗Kashan地区新生代前陆盆地构造演化特征……………………郭海洋,徐国强,夏在连,等(9)均匀水平大地上频率域垂直磁偶源电磁场数值滤波解法……………………………………阮百尧(14)微重力异常的变阶滑动迭代趋势分析法在某油田中的应用………………………周锡明,辛厚勤(19)东天山康古尔塔格地区遥感信息与矿化关系……………………………陈春香,胡光道,付水兴(23)矿业软件在矿产储量评价中的应用………………………………………李赋…     

连续子波变换数值实现中尺度采样间隔的确定

为了确定连续小波变换数值实现中各种母波相应尺度采样间隔的最佳值，按照数字信号序列的最高数字频率等于或小于。的两种情况，论证了均匀点格采样时连续子波变换数值实现中Morelet母波以及偶对称或奇对称的各阶高斯函数导数解析母波的尺度采样间隔的最佳取值，奇对称母波数值实现中同时所需的时间平移量，偶对称或奇对称的各阶高斯函数导数解析母波的相应数字滤波器的波动情况。本结果应用于信号小波分析的工程实现和理论研究，试验结果与理论结论完全符合。     

静磁波变分计算与磁光Bragg衍射效率的提高

采用变分方法分析了垂直偏置磁场横向不均匀时掺Bi的YIG薄膜中微波静磁正向体波的激发和传播特性。计算了静磁正向体波对导波光的衍射效率,在静磁波的线性激发范围内计算结果与实验符合很好．处理方法可为线性磁光Bragg器件的优化设计提供理论指导．     

基于螺旋线三棱锥阵的三维匹配定位算法

在滑坡泥石流等地质灾害发生前夕,灾害体内的岩石土块发生爆裂、摩擦和断裂等破坏会产生次声波信号,利用次声信号进行三维超前定位是地质灾害防治技术研究前沿.本文在柱坐标下将波动方程通过傅里叶变换和汉克尔变换,建立了三维轴对称的简正波地质声场模型;由于螺旋线三棱锥阵列的阵元具有垂直和水平采样能力,设计了4元螺旋线三棱锥阵置于声...     

一端开口内有介质窗口的波导功率传输问题

本文讨论了一端开口圆波导内有介质窗口的功率传输问题。首先用汉克尔(Hankel)变换计算了开口端的反射系数,并分析了传输系数与窗口尺寸、位置、介质损耗以及频率等之间的关系,同时给出了理论计算与实验结果的比较。     

输出信号量化测量下不确定离散系统非脆弱H_∞滤波器设计

研究了输出信号量化测量下不确定离散系统非脆弱H∞滤波器的设计问题。难点在于滤波器设计过程存在3种不确定性,即系统本身存在的不确定性、非脆弱滤波器设计时涉及到的不确定性和由于输出信号量化测量近似表示的不确定性。通过有效的矩阵变换技术,给出基于线性矩阵不等(LMIs)的非脆弱H∞滤波器存在的充分条件。最后,通过数值仿真来验证设计方案的有效性。     

A律PCM与音节压扩DM编码的变换

本文讨论了一种码变换器,它实现了 A 律 PCM 与音节压扩 DM(ADM)间的码型变换,该变换采用了一种特殊滤波器(多速率数字滤波器).讨论了变换过程和参数选择,并给出了性能模拟结果.     

频率域井地电磁一维正演快速模拟方法研究

频率域井地电磁方法是指在井中供以交流电在地面接收电磁响应的一类电磁勘探方法。本文提出一种层状介质模型的井地电磁响应的推导方法,首先推导地表水平电偶极源在层状介质中垂向电磁场的响应公式,再沿垂直导线方向进行积分,根据互换原理得到地下垂直有限长导线电流源的井地电磁响应的解析公式。对于地下层状介质中任意深度和长度的垂直有限长线电流源的井地电磁响算法应该均可计算,在保证计算精度的前提下,具有计算量小、计算速度快的优点。论文给出采用不同方法计算均匀半空间模型的井地电磁响应的模拟结果的验证及计算精度和计算速度的对比,算例结果表明利用互换原理推导的井地电磁响应公式正确。     

MT系统ADC级联式高倍抽取滤波方法研究

目前市场上的大地电磁仪所使用的单个ADC(Analog to Digital Converter)的采样范围无法满足大地电磁法可用频率的采集,通常采用两个不同频率范围的ADC来满足广范围频率的采集,但采用两种不同的采集卡使得大地电磁仪功耗增加、体积变大,不方便进行野外采集。为了减少仪器功耗、体积,本文以ADS1282模数转换器为例提出一种在单个采集卡内部数字滤波的基础上级联基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的线性偶对称结构FIR(Finite Impulse Response Digital Filter)低通抽取滤波器的方案,减少了系统处理的数据量,同时使其在满足原有ADC频率范围的基础上满足更低的频率采集。为了实现高倍抽取滤波,利用Matlab的滤波设计模块FDAtool设计出抽取数为128倍、总阶数为1 395的低通抽取滤波器,并在Simulink及FPGA上进行仿真计算,证明了其功能的可实现性。为了验证该滤波器是否可嵌入大地电磁仪采集系统中,将设计好的高阶低通高倍抽取滤波器植入基于FPGA的大地电磁仪接收机采集控制系统中,对控制系统进行功...     

均匀B样条曲线(段)曲面(片)的非均匀细分算法

本文推导了在分段矩阵表示下的三次均匀 B 样条曲线段的非均匀细分变换的通用公式,其结果发展了 J.M.Lane、R.F.Riesenfeld(1980)和施法中(1988)从不同角度提出的均匀 B 样条曲线段的对分原理,具有更广泛的通用性。依据公式,本文给出了三次均匀 B 样条曲线、曲面的细分算法,在计算机辅助几何设计和计算机图形中学具有广泛的实用价值。     

磁暴期间技术系统感应电压的计算

磁暴期间,导电网络（如电力系统、管道和电话电缆）中会感应出电压。用计算穿过环路的变化垂直磁场或者计算由沿环路变化的水平磁场来得到地面水平环路感应出的电压,这两种方法是等效的,都应用了麦克斯韦方程组,但是它们的等效很难形象化地给予解释。考虑到磁场的发散特性,穿过水平环路的垂直磁场如何相关到环路外围的水平磁场（由于地面线电流）,用磁扰动的例子来说明两种方法在计算导电网络中感应电压上是等效的。     

Application of generalized impedance boundary conditions to sommerfeld half-space problem

Generalized impedance boundary conditions are employed to simplify the solution of the Sommerfeld half-space problem. An analytical expression is derived for the Hertz potential of a vertical electric dipole over the earth’s surface, in which the earth is assumed to be a layered media or homogeneous dissipative half-space.A Sommerfeld type integral in the potential function is expressed as the sum of two parts: a zeroth order Hankel function and an absolutely convergent series of Bessel functions. In addition, two expressions in closed form are obtained as the far-field and near-field approximation of the present result.     

Some issues on 2.5-D transient electromagnetic forward

Numerical calculation for two integral transforms in 2.5-D transient electromagnetic forward is a difficult and key task, namely, the inverse Fourier transform and the inverse Laplace transform. Some effective algorithms for them were described. Based on the known algorithms in DC resistivity on wave-number distribution and selection, we proposed a principle on how to choose the least wave-number concerning the central-loop transient electromagnetic method. First, observe the behavior of transformation function curve with regard to wave-number in Fourier domain. In the light of its asymptote, ascertain the coverage scope of wave-number. Compared with analytic solution, the least wave-number in Fourier domain can be derived. Furthermore, the Laplace numerical inversion algorithm which needs only a few Laplace variables in pure real domain was also introduced here. The procedure was applied to forward modeling on transient electromagnetic field of a vertical magnetic dipole over uniform half-space to demonstrate them effectiveness and general applicability. Foundation item: Project (40344022) supported by the National Natural Science Foundation of China     

Some issues on 2.5-D transient electromagnetic forward

Numerical calculation for two integral transforms in 2.5-D transient electromagnetic forward is a difficult and key task, namely, the inverse Fourier transform and the inverse Laplace transform. Some effective algorithms for them were described. Based on the known algorithms in DC resistivity on wave-number distribution and selection, we proposed a principle on how to choose the least wave-number concerning the central-loop transient electromagnetic method. First, observe the behavior of transformation function curve with regard to wave-number in Fourier domain. In the light of its asymptote, ascertain the coverage scope of wave-number. Compared with analytic solution, the least wave-number in Fourier domain can be derived. Furthermore, the Laplace numerical inversion algorithm which needs only a few Laplace variables in pure real domain was also introduced here. The procedure was applied to forward modeling on transient electromagnetic field of a vertical magnetic dipole over uniform half-space to demonstrate them effectiveness and general applicability.     

长偏移距瞬变电磁信号小波阈值去噪效果分析

长偏移距瞬变电磁法用于地下深部勘探时,观测到的垂直磁场脉冲响应非常微弱,常伴有严重噪声,从原始信号中消除噪声获得有用信息非常重要。为此笔者研究小波阈值方案对长瞬变电磁信号的去噪能力。实验中对西部某勘探区垂直磁场信号采用Sqtwolog,SURE,Heuristic和Minimax等阈值方案进行小波去噪比较,结果表明：几种小波阈值去噪方案对瞬变电磁法垂直磁场的染噪信号均能提高一定量的信噪比,达到较好的去噪效果;不同的阈值方案去噪效果各有差异,采用启发式阈值方案对实验数据处理效果要优于其它几种方案,因此根据信号统计分布特征选择合适方案去噪效果;实测信号去噪结果包含信息需要结合勘探区情况分析,是地下电性特征的反映还是未去除的噪声要慎重对待。在长偏移距电性源瞬变电磁法用于地下深部勘探时,利用适当小波阈值去噪处理可以对资料处理工作带来有益的帮助。     

Algorithm study of transient response of vertical magnetic bipolar source in whole space plane layered medium

For some time, whole space feature as a theoretical problem has been a puzzle in mining transient electromagnetic method (TEM). We have introduced a detailed method of calculating the transient response of a vertical magnetic bipolar source in a whole space plane layered medium in order to obtain whole space features. After designing a whole space plane layered medium model, equations were established based on boundary conditions in terms of electromagnetic vector potential. Expressions of electromag-netic fields were obtained by solving these equations. The expressions were computed by the Hankel transform after dispersion. The results in a frequency domain were changed into a time domain by using a multinomial cosine transform method. The expressions were correctly validated by comparing them with the analytical solution in half space. The half space and whole space results show that the whole space features are clear, suggesting that the theory of half space is not suitable for the whole space. Our algorithm supplied the technical instrument for studying the distributed features of whole space transient electromagnetic fields.     

斜井层状介质孔中时间域电磁张量响应特征

在石油勘探、金属矿找矿以及地下空间探测领域,孔旁远探和随钻前探是迫切性技术需求。结合三分量感应测井和瞬变电磁场理论,提出了一种孔中时间域电磁张量测井方法。基于谐变场三维感应测井9个磁场分量求解方法,采用传输线法实现并矢格林函数的快速计算,通过将谐变场的磁张量转换到时间域,获得孔中时间域电磁场张量计算公式; 然后,建立一个斜井三层介质模型,分析该模型下感应电位张量各分量的时间衰减规律,得到目标层电磁张量响应特征; 最后,在地-井瞬变电磁实测资料分析基础上,比较孔中张量测井方法的效果。结果表明:感应电位张量xz、yz、zx以及zy分量衰减曲线符合垂直磁偶源激励场特征,其他分量满足水平磁偶源激励场特征; 与z相关的分量对地层电性界面的反映最为明显,可以作为张量解释的首选分量,其他分量可以作为辅助分量; 低阻目标层在多测道曲线和感应电位张量时间剖面中得到清晰识别,为孔中张量电磁资料处理与解释提供了手段。     

上覆弹性土层横观各向同性饱和地基竖向振动分析

针对上覆弹性土层横观各向同性饱和地基，采用半解析半数值的方法研究了其竖向振动问题．利用Hankel积分变换分别求解了横观各向同性弹性介质和饱和介质的动力控制方程，结合边界条件给出了谐和荷载作用下上覆弹性土层横观各向同性饱和地基表面位移积分形式解．采取数值Hankel逆变换结合数值算例，讨论了上覆弹性土层厚度、弹性土和饱和土各向异性对地基竖向振幅的影响．结果表明，地表竖向振幅随着上覆弹性土层及饱和土体弹性各向异性参数的增大而减少，而饱和土体渗透系数各向异性对地表竖向振幅的影响不大．     

单轴介质半空间电偶极源反射场的解析式

推导出单轴各向异性介质半空间上方垂直电偶极源电磁场的精确解析表达式.将场分量中的两类Somm erfeld型积分表达成绝对、快速收敛球面驻波函数级数展开式.应用超几何函数理论,将展开式中的展开系数表达成以物性参数为复宗量的勒让德多项式.该展开式易于电磁场的分析和计算,是此类Somm erfeld半空间问题的精确、有效的解析解答.     

各向异性参数对电性源频率测深曲线的影响

基于各向异性大地频率域电磁测深的正演计算,研究了二层大地模型中水平电偶极源下各向异性参数对电场Ex分量的振幅和相位曲线的影响。计算出在不同各向异性系数下电场水平分量的振幅和相位值,通过对其曲线特征进行分析,总结出一些规律性的结论,对野外资料的解释有一定的指导意义。