褶積概念
褶積(convolution):①信號通過一個線性濾波器所產生的波形的變化。②是運算微積分中的概念:兩個原函式相乘的積分等於其對應的兩個象函式的乘積,這個積分就稱為兩個原函式的褶積。既然輸入信號與濾波器的脈衝回響相褶積,結果就是經過濾波的信號。因此,各種由線性元件組成的濾波器都可以用褶積運算代替,稱為褶積濾波。褶積與反褶積
褶積:由地震子波和反射係數得到地震記錄(輸出相應),是一褶積過程;反褶積:已知地震子波,求出反子波,然後把反子波與地震記錄進行褶積,得到反射係數的過程,稱為反褶積,反褶積可用於:(1)提高解析度;(2)壓制多次波干擾 。
褶積計算
褶積是求一系統對任意輸入信號的回響,在數學運算中稱卷積,連續函式的卷積為:設f(x),g(x)連續,則f(x)與g(x)的卷積定義為: (f*g) (x) = ∫f(z) g(x-z) dz (∫是對z從-∞到+∞)。
褶積是一種運算,具有交換律,即:x(n)*h(n) = h(n)*x(n)。
y=x(n)*h(n)的褶積過程:
步驟1:固定序列xi:x1,x2,x3……
步驟2:反轉並移動序列hj,使hj的最後一個數對應xi的第一個數(見下表);
步驟3:垂向相乘;
步驟4:將乘積相加並寫出輸出點y(k);
步驟5:將序列hj向右移動一個數,並重複步驟3和步驟4,直到序列hj的第一個數對應xi的最後一個數。
褶積計算舉例:
計算震源子波x(n)=(1,-1/2)與反射係數序列h(n)=(1,0,1/2)和的褶積:
| | 震源子波 | | | | 輸出回響 | |
| | 1 | -1/2 | | | | |
1/2 | 0 | 1 | | | | | 1 |
| 1/2 | 0 | 1 | | | | -1/2 |
| | 1/2 | 0 | 1 | | | 1/2 |
| | | 1/2 | 0 | 1 | | -1/4 |