一种伪随机信号混合编码方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种伪随机信号混合编码方法，包括：检测获取电磁勘探工程所需的目标信号波形；将第一伪随机序列和第二伪随机序列按照预设的频波配比进行混合编码，以输出目标伪随机序列，并根据所述目标伪随机序列进行地球物理勘探，所述目标伪随机序列的波形对应所述目标信号波形；所述第一伪随机序列为x*a

【技术实现步骤摘要】
一种伪随机信号混合编码方法及系统
本专利技术实施例涉及地球物理勘探
，尤其涉及一种伪随机信号混合编码方法及系统。
技术介绍
伪随机信号，是一种看起来像随机的、没有规律的，但实际上却是有规律的、并不随机的信号。电法勘探需要使用一定的信号来激励，除了大地电磁（MT）法和自然电场（SP）法利用天然电（磁）场作为场源外，直流（DC）法采用直流电源供电，激发极化（IP）法和人工源电磁法（CSAMT或TEM）多采用连续的周期性的矩形方波来激励（虽然原则上也可以用正弦电流波）。本专利所涉及的伪随机信号，是一种适用于电法勘探的以an序列为基础的伪随机信号。在可控源电法勘探技术中，应用伪随机信号，通过特定的收-发技术来识别目标体，在地球物理勘探设备中已经有相当广泛和成熟的应用。目前，市场上主流的应用伪随机信号研制的地球物理勘探设备基本是2n伪随机序列。这种序列是一种2倍频差的，对数间隔等间距的伪随机信号序列，其特点是频差大，频率覆盖范围广，在石油、天然气、大地构造等较粗犷的勘探中应用效率更高，效果更好。但是，在金属矿、油气压裂监测或小目标体探查等精细勘探中，单一的2n伪随机序列由于频差大，频谱密度不够，无法取得很好的效果。因此现在亟需一种伪随机信号混合编码方法来解决上述问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的伪随机信号混合编码方法及系统。第一方面本专利技术实施例提供一种伪随机信号混合编码方法，包括：检测获取电磁勘探工程所需的目标信号波形；将第一伪随机序列和第二伪随机序列按照预设的频波配比进行混合编码，以输出目标伪随机序列，并根据所述目标伪随机序列进行地球物理勘探，所述目标伪随机序列的波形对应所述目标信号波形；所述第一伪随机序列为x*an，所述第二伪随机序列为y*bn，其中，x、a、y、b为预设常数。第二方面本专利技术实施例还提供了一种伪随机信号混合编码系统，包括：检测模块，用于检测获取电磁勘探工程所需的目标信号波形；编码模块，用于将第一伪随机序列和第二伪随机序列按照预设的频波配比进行混合编码，以输出目标伪随机序列，并根据所述目标伪随机序列进行地球物理勘探，所述目标伪随机序列的波形对应所述目标信号波形；所述第一伪随机序列为x*an，所述第二伪随机序列为y*bn，其中，x、a、y、b为预设常数。第三方面本专利技术实施例提供了一种伪随机信号混合编码设备，包括：处理器、存储器、通信接口和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述所述的一种伪随机信号混合编码方法。第四方面本专利技术实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述方法。本专利技术实施例提供的一种伪随机信号混合编码方法及系统，通过将x*an形式的序列与y*bn形式的序列按照预设的频波配比进行组合，从而生成满足伪随机编码规则的任意组合形式的目标伪随机信号。生成过程便捷、通用，并通过了工程实践的可靠性检验，效果良好。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种伪随机信号混合编码方法流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的1:2的频波配比时组合波形示意图；图3是本专利技术实施例提供的2:1的频波配比时组合波形示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种伪随机信号混合编码系统结构图；图5是本专利技术实施例提供的伪随机信号混合编码设备的结构框图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前，常用的伪随机波形编码方法主要有四种方式：1、运用单纯的与门、或门、非门、计数器等基本的电子电路集成芯片，以及一些基本电子元器件辅助，通过一定的电子电路组合设计，直接产生需要的伪随机编码序列并输出。2、随着电子技术的发展，应用通用可编程逻辑器件（CPLD），对于特定的、有一定规律的（例如对于n较小，a=2的an伪随机信号）伪随机序列，应用可编程逻辑器件内部的与门、或门、非门、计数器等基本逻辑单元的特定组合，直接产生需要的伪随机编码序列并输出。3、借助matlab软件设计相应的程序单元或电路仿真单元生成相对简单的M码伪随机编码序列。4、利用画图软件或其他工具软件直接画出伪随机波形生成过程，手动列出伪随机编码序列。但上述的四种生成伪随机编码序列的方式都有着各自明显的缺点，方法1设计的电子线路复杂，集成度低，且只能设计生成一些特定的、较简单的、波形序列不复杂的、单一的伪随机信号，对于通用的、较复杂的伪随机信号波形无能为力。方法2电子线路简单，集成度高，但是逻辑设计方式复杂，灵活性极差，这种方式只能用来产生一些相对复杂或规律特别的伪随机信号波形，且不能根据需求的快速的改变逻辑设计方式，产生伪随机编码序列，更不能产生一些大而长且较复杂的组合伪随机编码序列。方法3往往用来产生一些单一的伪随机编码序列，对于组合形式的编码比较困难，也比较繁琐。方法4适用于序列长度较短，且复杂度较低的简单的伪随机编码序列，对于复杂度较高的伪随机编码序列则无能为力。针对上述问题，图1是本专利技术实施例提供的一种伪随机信号混合编码方法流程示意图，如图1所示，包括：S1、检测获取电磁勘探工程所需的目标信号波形；S2、将第一伪随机序列和第二伪随机序列按照预设的频波配比进行混合编码，以输出目标伪随机序列，并根据所述目标伪随机序列进行地球物理勘探，所述目标伪随机序列的波形对应所述目标信号波形；所述第一伪随机序列为x*an，所述第二伪随机序列为y*bn，其中，x、a、y、b为预设常数。在步骤S1中，在进行电磁勘探工程时往往需要用到特定的勘探信号波形才能完成电磁勘探任务，该特定目标波形即本专利技术实施例所述的目标信号波形，在电磁勘探领域常用的即伪随机信号波形，特别是a=2的an伪随机信号。在步骤S2中，可以理解的是，为了获取进行电磁勘探工程所需的信号波形，本专利技术实施例采用了一种两个伪随机序列按照预设的频波配比组合生成新伪随机序列的方式。生成的新的伪随机序列即本专利技术实施例中的目标伪随机序列。其中，本专利技术实施例可将第一伪随机序列表示为x*an，将第二伪随机序列表示为y*bn，那么通过调整x、a、y、b的值以及组合的频波配比，即可生成不同的目标伪随机序列。在本专利技术实施例中的伪随机序列以an伪随机信号为例，是种含有按a进制分布的k个主频率的编码信号，是利用1，0，-1三元素集合中的自封闭加法原理，它有着自身的编码规律。这种编码具有一定的随机性，元素1和-1呈不等的间距相间出现，出现的概率相等，又具有周期性，可以预先确定和重复产生，并非真正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种伪随机信号混合编码方法，其特征在于，包括：检测获取电磁勘探工程所需的目标信号波形；将第一伪随机序列和第二伪随机序列按照预设的频波配比进行混合编码，以输出目标伪随机序列，并根据所述目标伪随机序列进行地球物理勘探，所述目标伪随机序列的波形对应所述目标信号波形；所述第一伪随机序列为x*an，所述第二伪随机序列为y*bn，其中，x、a、y、b为预设常数。

【技术特征摘要】
1.一种伪随机信号混合编码方法，其特征在于，包括：检测获取电磁勘探工程所需的目标信号波形；将第一伪随机序列和第二伪随机序列按照预设的频波配比进行混合编码，以输出目标伪随机序列，并根据所述目标伪随机序列进行地球物理勘探，所述目标伪随机序列的波形对应所述目标信号波形；所述第一伪随机序列为x*an，所述第二伪随机序列为y*bn，其中，x、a、y、b为预设常数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将第一伪随机序列和第二伪随机序列按照预设的频波配比进行混合编码，以输出目标伪随机序列，具体包括：基于所述第一伪随机序列中x和a的取值以及所述第二伪随机序列中y和b的取值，确定编码形式；基于所述编码形式，计算相应编码形式对应的驱动源频率以及波形循环周期，以输出目标伪随机序列。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述第一伪随机序列中x和a的取值以及所述第二伪随机序列中y和b的取值，确定编码形式，具体包括：当x=y且a=b时，确定所述编码形式为基本形式编码；当x=0或y=0时，确定所述编码形式为基本形式编码；当x≠0、y≠0、x≠y且a≠b时，确定所述编码形式为组合形式编码。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述编码形式，计算相应编码形式对应的驱动源频率以及波形循环周期，以输出目标伪随机序列，包括：若所述编码形式为基本形式编码，则确定所述目标伪随机序列所需的最低频率分量频率Fl以及最高频率分量频率Fh，并计算所述驱动源频率fg=Fh，所述波形循环周期。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述编码形式，计算相应编码形式对应的驱动源频率以及波形循环周期，以输出目标伪随机序列，包括：若所述编码形式为组合形式编...

【专利技术属性】
技术研发人员：何继善，李芳书，王永兵，
申请(专利权)人：湖南继善高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43