本发明涉及油气开发技术领域，特别地，涉及一种可控震源分频同时激发方法、装置及系统。
背景技术：
在地震勘探中，可控震源作为产生地震信号的主要工具已经得到了广泛的应用。如何提高其生产效率以及数据的高保真性成为研究的热点。对于传统的震源扫描，为了消除谐波干扰对地震数据的影响，两次扫描的时间间隔必须大于等于扫描时间和听时间。听时间是很重要的，它可以确保生成的数据免于谐波干扰。但听时间限制了生产效率。
申请号ZL201310545312.6的中国发明专利公开了一种可控震源分频同时激发方法，该发明对扫描信号进行了分频段分割成所需的子信号，然后通过编码，使同时激发的信号在频率域互不相干，从而解决了对邻炮资料的高分离度需求，在提高生产效率的同时，减少设备的投入和分离后数据的高保真性。利用分频扫描信号进行震源同时激发时，分频扫描信号需要在信噪分离后进行重构获得地震记录，但是通常相邻子扫描信号重叠部位的叠合能量会存在一定的波动，如果叠合能量波动较大，将会降低采集到的地震数据的高保真性。因此，如何有效的保证采用分频同时激发的方法获得的地震数据的高保真性，成为亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本申请实施例的目的在于提供一种可控震源分频同时激发方法、装置及系统，可以有效的保证采用分频同时激发的方法获得地震数据的高保真性。
本申请提供的一种可控震源分频同时激发方法、装置及系统是通过包括以下方式实现的：
一种可控震源分频同时激发方法，包括：
将目标扫描信号基于预设分频数进行分频，获得子扫描信号；
基于第一预设规则构建子扫描信号的斜坡函数，所述第一预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位在频率域的斜坡函数为互补关系；
基于所述斜坡函数对子扫描信号的斜坡长度进行优化处理，使所述子扫描信号满足第二预设规则，获得优化后的子扫描信号，其中，所述第二预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位的能量波动满足预设的精度条件；
预设数目的可控震源基于所述优化后的子扫描信号同时进行地震波激发。
本申请实施例的可控震源分频同时激发方法，所述基于第一预设规则构建子扫描信号的斜坡函数，包括：
根据子扫描信号频率域的斜坡函数获得时间域的斜坡函数，所述时间域的斜坡函数为频率域斜坡函数的开方。
本申请实施例的可控震源分频同时激发方法，所述基于第一预设规则构建子扫描信号的斜坡函数，包括：
基于多种类型的斜坡函数计算相邻子扫描信号叠合部位的能量波动值，将最小能量波动值对应的斜坡函数类型确定为所述子扫描信号的斜坡函数类型；
根据确定的子扫描信号斜坡函数类型基于第一预设规则构建子扫描信号的斜坡函数。
本申请实施例的可控震源分频同时激发方法，所述预设数目的可控震源基于所述优化后的子扫描信号同时进行地震波激发之后，还包括：
预设数目的可控震源基于所述优化后的子扫描信号同时进行地震波激发，获得地震母记录数据；
将同时激发的各子扫描信号或者相应的力信号与对应的地震母记录数据进行数据分离处理，从地震母记录数据中分离出各子扫描信号对应的地震子记录数据；
获取单个炮点的完整扫描序列对应的地震子记录数据，按照子扫描信号在目标扫描信号中的顺序将单个炮点的地震子记录数据进行依次叠加，获得单炮地震记录。
获取单个炮点的完整扫描序列对应的地震子记录数据，按照子扫描信号在目标扫描信号中的顺序将单个炮点的地震子记录数据进行依次叠加，获得单炮地震记录。
另一方面，本申请实施例还提供一种可控震源分频同时激发装置，包括：
分频模块，用于将目标扫描信号基于预设分频数进行分频，获得子扫描信号；
斜坡函数构建模块，用于基于第一预设规则构建子扫描信号的斜坡函数，所述第一预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位在频率域的斜坡函数为互补关系；
优化模块，用于基于所述斜坡函数对子扫描信号的斜坡长度进行优化处理，使所述子扫描信号满足第二预设规则，获得优化后的子扫描信号，其中，所述第二预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位的能量波动满足预设的精度条件；
激发模块，用于预设数目的可控震源基于所述优化后的子扫描信号同时进行地震波激发。
本申请实施例的可控震源分频同时激发装置，所述斜坡函数构建模块包括：
根据子扫描信号频率域的斜坡函数获得时间域的斜坡函数，所述时间域的斜坡函数为频率域斜坡函数的开方。
本申请实施例的可控震源分频同时激发装置，所述斜坡函数构建模块包括：
斜坡函数类型优化单元，用于基于多种类型的斜坡函数计算相邻子扫描信号叠合部位的能量波动值，将最小能量波动值对应的斜坡函数类型确定为所述子扫描信号的斜坡函数类型；
斜坡函数构建单元，用于根据确定的子扫描信号斜坡函数类型基于第一预设规则构建子扫描信号的斜坡函数。
本申请实施例的可控震源分频同时激发装置，所述装置还包括：
数据获取单元，用于预设数目的可控震源基于所述优化后的子扫描信号同时进行地震波激发，获得地震母记录数据；
数据分离单元，用于将同时激发的各子扫描信号或者相应的力信号与对应的地震母记录数据进行数据分离处理，从地震母记录数据中分离出各子扫描信号对应的地震子记录数据；
数据叠加单元，用于获取单个炮点的完整扫描序列对应的地震子记录数据，按照子扫描信号在目标扫描信号中的顺序将单个炮点的地震子记录数据进行依次叠加，获得单炮地震记录。
本申请实施例的可控震源分频同时激发装置，包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤：
将目标扫描信号基于预设分频数进行分频，获得子扫描信号；
基于第一预设规则构建子扫描信号的斜坡函数，所述第一预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位在频率域的斜坡函数为互补关系；
基于所述斜坡函数对子扫描信号的斜坡长度进行优化处理，使所述子扫描信号满足第二预设规则，获得优化后的子扫描信号，其中，所述第二预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位的能量波动满足预设的精度条件；
预设数目的可控震源基于所述优化后的子扫描信号同时进行地震波激发。
另一方面，本申请实施例还提供一种可控震源分频同时激发系统，包括多个同时激发的可控震源、检波器、至少一个处理器以及存储计算机可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现上述任意一所述方法的步骤。
本说明书一个或多个实施例提供的一种可控震源分频同时激发方法、装置及系统，可以通过首先基于第一预设规则构建分频获得的子扫描信号的斜坡函数，所述第一预设规则可以包括：相邻子扫描信号叠合部位在频率域的斜坡函数为互补关系。然后，基于所述斜坡函数对子扫描信号的斜坡长度进行优化处理，使所述子扫描信号满足第二预设规则，获得优化后的子扫描信号，其中，所述第二预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位的能量波动满足预设的精度条件。多个可控震源基于所述优化后的子扫描信号完成分频同时激发的实施，从而减少重构过程中相邻子扫描信号叠合部位的能量波动，保证单炮地震数据的高保真性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本说明书提供的一种可控震源分频同时激发方法实施例的流程示意图；
图2为本说明书提供的一个实施例中分频子扫描信号及其对应的叠合部位斜坡示意图；
图3为本说明书提供的一个实施例中斜坡函数为Blackman函数的模拟结果示意图；
图4为本说明书提供的一个实施例中斜坡函数为Hanning函数的模拟结果示意图；
图5为本说明书提供的一个实施例中斜坡函数为Hamming函数的模拟结果示意图；
图6为本说明书提供的一个实施例中斜坡函数为Kaiser函数的模拟结果示意图；
图7为本说明书提供的一个实施例中斜坡函数为正余弦函数的模拟结果示意图；
图8为本说明书提供的一个实施例中斜坡函数为线性函数的模拟结果示意图；
图9为本说明书提供的另一个实施例中斜坡长度为300ms的模拟结果示意图；
图10为本说明书提供的另一个实施例中斜坡长度为500ms的模拟结果示意图；
图11为本说明书提供的另一个实施例中子扫描信号叠合部分斜坡设计示意图；
图12为本说明书提供的另一个实施例中子扫描信号叠合能量波动示意图；
图13为本说明书提供的另一个实施例中单炮激发完整扫描序列示意图；
图14为本说明书提供的另一个实施例中分频激发野外采集的原始资料示意图；
图15为本说明书提供的一种可控震源分频同时激发装置实施例的模块结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于说明书一个或多个实施例，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，都应当属于本说明书实施例方案保护的范围。
可控震源的常规使用可以包括以下几个步骤:首先，将一台或多台可控震源安置在一个炮点上。然后开始用一个扫描信号对可控震源进行驱动，震源开始振动，振动时间一般为10到16秒，扫描信号通常是一个的频率随时间变化的信号。而后，检波器将一段时间的响应数据接收并记录，这段时间等于扫描时间加上一个听时间。这个时间应包括地震波从产生，主要目的层反射到接收的最低必需时间。最后，通过对记录数据和参考扫描进行互相关得到地震记录。当然有时为了增加信号强度在同一炮点上重复上述步骤并将得到几次记录，并加在一起形成最终的地震记录。完成后震源就可以进行下一个炮点的振动。
申请号ZL201310545312.6的中国发明专利公开了一种可控震源分频同时激发方法，该发明对扫描信号进行了分频段分割成所需的子信号，然后通过编码，使同时激发的信号在频率域互不相干，从而解决了对邻炮资料的高分离度需求，在提高生产效率的同时，减少设备的投入和分离后数据的高保真性。利用分频扫描信号进行震源同时激发时，分频扫描信号需要在信噪分离后进行重构获得地震记录，但是重构过程中，相邻子扫描信号重叠部位的叠合能量通常存在一定的波动，如果叠合能量波动较大，则会影响采集到的地震数据的高保真性。
鉴于上述问题，本申请提供一种可控震源分频同时激发方法。可以先基于第一预设规则构建分频后的子扫描信号的斜坡函数，所述第一预设规则可以包括：相邻子扫描信号斜坡函数满足在频率域为互补关系。然后，根据构建的子扫描信号斜坡函数基于第二预设规则对子扫描信号斜坡长度进行优化处理，使所述子扫描信号满足第二预设规则，获得优化后的子扫描信号，其中，所述二预设规则可以包括：相邻子扫描信号叠合部位的能量波动满足预设的精度条件。预设数目的可控震源可以根据所述优化后的子扫描信号同时进行地震波激发，从而完成可控震源的分频同时激发。利用本申请上述分频同时激发方法，可以减少重构过程中相邻子扫描信号叠合部位的能量波动，进一步保证单炮地震数据的高保真性。
图1是本说明书提供的所述一种可控震源分频同时激发方法实施例流程示意图。虽然本说明书提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者部分合并后更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本说明书实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置、服务器或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理、服务器集群的实施环境)。
具体的一个实施例如图1所示，本说明书提供的一种可控震源分频同时激发方法的一个实施例中，所述方法可以包括：
S2、将目标扫描信号基于预设分频数进行分频，获得子扫描信号；
本实施例中，可以通过综合分析反射地层深度、谐波干扰等因素来确定目标扫描信号。所述目标扫描信号可以是升频设置，也可以是降频设置。然后，可以根据预设分频数将目标扫描信号在频率域中分成若干个频带，获得子扫描信号，则所述子扫描信号在频率域互不相关。分频可以是等分或者随意切分的频段甚至是单频。假设分频后的子扫描信号分别为s1,s2,...,sn，频带分别为f1-f1+Δf1,f2-f2+Δf2,f3-f3+Δf3,...,fn-fn+Δfn，则s1和s2、s2和s3为相邻子扫描信号。
本说明书的一个实施例中，可以根据记录需要的无干扰长度以及同时激发震源间的空间分布，确定预设分频数。本说明书一个或者多个实施例中，可以进一步考虑震源走路时间来计算预设分频数，从而进一步减少同样台数的震源同时激发时所需的分频数。则如果预设分频数一定，则可以实现更多的震源同时激发，从而提高工作效率。
S4、基于第一预设规则构建子扫描信号的斜坡函数，所述第一预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位在频率域的斜坡函数为互补关系；
通常将目标扫描信号进行分频的时，可以将相邻子扫描信号叠合部位设计为斜坡形式，以减少吉普斯效应。本实施例中，可以通过构建叠合部位斜坡的斜坡函数来描述子扫描信号斜坡的特征。如图2所示，图2表示分频子扫描信号及其对应的叠合部位斜坡示意图。本说明书的一个实施例中，可以根据预设规则构建子扫描信号的斜坡函数，以减少地震记录重构过程中叠合部位的能量波动。本说明书的一个实施例中，可以根据实际操作的需要预先确定子扫描信号的斜坡函数类型，所述斜坡函数可以是常规斜坡函数中的任意一种函数类型，例如斜坡函数类型可以是布莱克曼函数、哈明函数、线性函数等等。
然后，可以基于第一预设规则构建子扫描信号的斜坡函数，所述第一预设规则可以包括：相邻子扫描信号叠合部位对应的斜坡函数在频率域为互补关系。以保证分频后扫描信号在频率域的振幅值与原目标扫描信号保持一致，从而可以保证地震记录重构过程中叠合部位的能量波动值较小。
如图2所示，假设原目标扫描振幅为A，为了保证分频扫描信号与原目标扫描信号振幅一致，则应使相邻子扫描信号叠合部位的振幅相加也为A。如果相邻子扫描信号叠合部位在频率域的一个斜坡函数为a(f)，则另一边在频率域的斜坡函数b(f)可以为A-a(f)。对A进行归一化后，相邻子扫描信号叠合部位在频率域的斜坡函数为互补关系，即b(f)＝1-a(f)。
本说明书的一个实施例中，通常分频同时激发的地震数据分离过程可以通过子扫描信号的自相关来实现，自相关对应在频率域中为乘积的关系。相应的，将频率域的斜坡函数转换到时间域，则相邻两个子扫描信号在时间域的斜坡函数分别为并满足
本说明书的一个实施例中，可以基于多种类型斜坡函数计算相邻子扫描信号叠合部位的能量波动值，将最小能量波动值对应的斜坡函数类型确定为所述子扫描信号的斜坡函数类型。然后，可以根据确定的子扫描信号斜坡函数类型构建子扫描信号的斜坡函数。不同类型的斜坡函数对子扫描信号叠合部位的能量波动具有不同的影响，本实施例中，可以通过对不同的斜坡函数类型对叠合部位能量波动的影响进行分析对比，确定出最优的斜坡函数类型用于子扫描信号斜坡函数的构建，从而可以进一步降低斜坡函数对叠合部位能量波动的影响。本说明书一个或者多个实施例中，可以通过数值模拟分析、表格分析等分析方法确定子扫描信号的斜坡函数类型。
本说明书一个实施例中，可以分别以布莱克曼(Blackman)函数、汉宁(Hanning)函数、哈明(Hamming)函数、凯泽(Kaiser)函数、正余弦函数以及线性(triangle)函数作为相邻子扫描信号的斜坡函数的函数类型进行数值模拟分析，确定出最优的斜坡函数类型，用于斜坡函数的构建。
本说明书提供的一个具体实例中，假设分频同时激发的扫描速率为5hz/s，子信号扫描长度2秒，相邻扫描子信号频带分别为6-16hz和15-25hz，重叠频带宽度1hz，斜坡长度200ms。然后，对上述斜坡函数类型进行数值模拟分析，确定最优的斜坡函数类型，如图3至图8所示。图3表示相邻子扫描信号的斜坡函数分别为根号(Sqrt)Blackman函数以及根号1-Blackman函数的模拟结果；图4表示相邻子扫描信号的斜坡函数分别为根号Hanning函数以及根号1-Hanning函数的模拟结果；图5表示相邻子扫描信号的斜坡函数分别为根号Hamming函数以及根号1-Hamming函数的模拟结果；图6表示相邻子扫描信号的斜坡函数分别为根号Kaiser函数以及根号1-Kaiser函数的模拟结果；图7表示相邻子扫描信号的斜坡函数分别为正弦(sin)函数以及余弦(cos)函数的模拟结果；图8表示相邻子扫描信号的斜坡函数分别为根号线性函数以及根号1-线性函数的模拟结果。对图3至图8的频带重叠处的能量波动进行分析可知，相邻子扫描信号的斜坡函数为根号线性函数以及根号1-线性函数的能量波动值较小。因此，本说明书的一个或者多个实施例中，优选的，可以将线性函数作为分频同时激发相邻子扫描信号的斜坡函数类型。
S6、基于所述斜坡函数对子扫描信号的斜坡长度进行优化处理，使所述子扫描信号满足第二预设规则，获得优化后的子扫描信号，其中，所述第二预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位的能量波动满足预设的精度条件；
本实施例中，所述斜坡长度可以为相邻子扫描信号叠合部位对应的时间长度，对应在频率域为重叠频带宽度。具体实施时，可以根据通过上述方案确定的斜坡函数对子扫描信号的斜坡长度进行优化处理，使得子扫描信号满足第二预设规则，即相邻子扫描信号叠合部位的能量波动满足预设的精度条件，从而获得优化后的子扫描信号。具体实施时，具体的优化手段不限，满足第二预设规则的实现手段都属于本实施例可以实施的方式。例如可以通过表格分析、构建函数分析等方式来确定满足条件的子扫描信号的斜坡长度。所述预设的精度条件可以根据实际操作中对拼接能量的精度要求进行预先设定。本说明书提供的一个或者多个实施例中，可以根据预设的精度条件，通过数据模拟对子扫描信号的斜坡长度进行优化处理。
假设子扫描信号叠合部位的频率起始点为f1，终点为f2，斜坡函数类型为线性函数，则频率域的斜坡函数可以表示为：
其中，A为振幅，f为闭区间[f1，f2]上任意值，f2-f1为重叠频带宽度Δf，转换到时间域可以得到：
其中，Δt为相邻子扫描信号叠合部位对应的斜坡长度，k为扫描速率，则重叠频带宽度与斜坡长度为一一对应关系。时间域的斜坡函数可以表示为假设预设的能量波动精度条件为：频率重叠处振幅波动小于3dB。扫描速率为5Hz/s，子扫描长度为2秒。通过数值模拟分析确定出子扫描信号的斜坡长度，如图9和图10所示。图9表示斜坡长度为300ms，对应的重叠频率为1.5hz的模拟结果；图10表示斜坡长度为500ms，对应的重叠频率为2.5hz的模拟结果。通过对比图9和图10可知，图10中相邻子扫描信号叠合部位的叠合能量波动满足预设的精度条件。因此，可以将相邻子扫描信号的重叠频率以及斜坡长度分别确定为500ms、2.5hz。
本说明书的另一个具体实例中，如图11所示，将扫描长度为20秒、频率为3-84Hz的扫描信号分为两个子扫描信号，两个子扫描信号的扫描长度各为10s，扫描速率相同，重叠频带处的振幅波动要求低于3dB，斜坡函数为Blackman函数。图12表示模拟叠合结果，当重叠频带宽度达到3Hz时，振幅波动小于2.6dB，相邻子扫描信号叠合部位的能量波动满足预设的精度条件，则可以确定相邻子扫描信号重叠处的频带宽度为3Hz。
S8、预设数目的可控震源基于所述优化后的子扫描信号同时进行地震波激发。
可控震源同时激发的数目可以根据实际操作进行预先设定，然后可以根据所述优化后的子扫描信号建立分频数据，由指挥中心点动态分频子扫描信号，指挥可控震源同时实施地震波激发；也可以由指挥中心建立频段任务池，并建立相应的任务机制，可控震源自动从任务池中获得任务实施地震波激发。
本说明书的另一个实施例中，获取预设数目的可控震源基于所述优化后的子扫描信号同时进行地震波激发对应的地震母记录数据。具体实施时，可以采集连续地震记录数据，根据可控震源的激发时间对所述连续地震数据进行切分，获得每个激发时间段对应的地震母记录数据。然后，将各个激发时间段的子扫描信号或者与之对应的力信号，与该时间段的地震母记录数据进行相关或者褶积，实现数据分离处理，从地震母记录数据中分离出各子扫描信号对应的地震子记录数据。
分频同时激发的可控震源之间的子扫描信号互不相关，因此，可以利用子扫描信号与同时激发获得的地震母记录数据进行相关或者褶积的方法，实现地震数据的分离，获得各震源子扫描信号对应的地震子记录。如果考虑震源系统的响应，也可以利用子扫描信号对应的力信号与地震母记录数据进行相关，实现地震数据的分离。
可以设定一台震源(或者多台震源组合)在同一炮点须完成目标扫描信号分频获得的所有子扫描信号的地震波激发，才算完成一个炮点的激发任务，即完成一个炮点的完整扫描序列的激发。获取单个炮点的完整扫描序列对应的各地震子记录数据，按照子扫描信号在目标扫描信号中的排列顺序将单个炮点的地震子记录数据进行依次叠加，获得单炮地震记录。
假设同时激发的N台震源对应的子扫描信号分别为ss1,ss2...ssi...ssN，ss1,ss2...ssi...ssN之间互不相关；地层的地震响应函数为h(t)，N台震源分别基于各自的子扫描信号ss1,ss2...ssi...ssN同时进行地震波激发获得的地震母记录数据为S(t)，所述地震母记录数据可以表示为：
则各震源子扫描信号对应的地震子记录可以表示为：
设所述预设分频数为n，则获取同一炮点完整扫描序列对应的n个地震子记录，将同一炮点的n个地震子记录按顺序依次进行叠加，获得该炮点的地震记录r(t)：
本说明书的另一个具体实例中，图13表示优化后的子扫描信号形成的单炮完整扫描信号序列，该扫描信号序列为20分频扫描信号。图14的左侧图表示震源基于该20分频扫描信号序列激发并重构后获得的单炮地震记录，图14的右侧图表示该震源基于该20分频扫描信号序列激发后采集到的原始资料频谱图，通过图14左侧图可以看出叠合后的频谱没有明显的振幅波动。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。具体的可以参照前述相关处理相关实施例的描述，在此不做一一赘述。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书一个或多个实施例提供的一种可控震源同时激发方法，可以通过首先基于第一预设规则构建分频获得的子扫描信号的斜坡函数，所述第一预设规则可以包括：相邻子扫描信号叠合部位在频率域的斜坡函数为互补关系。然后，基于所述斜坡函数对子扫描信号的斜坡长度进行优化处理，使所述子扫描信号满足第二预设规则，获得优化后的子扫描信号，其中，所述第二预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位的能量波动满足预设的精度条件。多个可控震源基于所述优化后的子扫描信号完成分频同时激发的实施，从而减少重构过程中相邻子扫描信号叠合部位的能量波动，保证单炮地震数据的高保真性。
基于上述所述的可控震源分频同时激发方法，本说明书一个或多个实施例还提供一种确可控震源分频同时激发装置。所述的装置可以包括使用了本说明书实施例所述方法的系统、软件(应用)、模块、组件、服务器等并结合必要的实施硬件的装置。基于同一创新构思，本说明书实施例提供的一个或多个实施例中的装置如下面的实施例所述。由于装置解决问题的实现方案与方法相似，因此本说明书实施例具体的装置的实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。具体的，图15是本说明书提供的一种可控震源分频同时激发装置实施例的模块结构示意图，如图15所示，所述装置可以包括：
分频模块102，可以用于将目标扫描信号基于预设分频数进行分频，获得子扫描信号；
斜坡函数构建模块104，可以用于基于第一预设规则构建子扫描信号的斜坡函数，所述第一预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位在频率域的斜坡函数为互补关系；
优化模块106，可以用于基于所述斜坡函数对子扫描信号的斜坡长度进行优化处理，使所述子扫描信号满足第二预设规则，获得优化后的子扫描信号，其中，所述第二预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位的能量波动满足预设的精度条件；
激发模块108，可以用于预设数目的可控震源基于所述优化后的子扫描信号同时进行地震波激发。
当然，参照前述方法实施例描述，所述装置的其他实施例中，所述斜坡函数构建模块104可以包括：
根据子扫描信号频率域的斜坡函数获得时间域的斜坡函数，所述时间域的斜坡函数为频率域斜坡函数的开方。
本说明书提供的所述装置的另一个实施例中，所述斜坡函数构建模块104可以包括斜坡函数类型优化单元以及斜坡函数构建单元，其中，
所述斜坡函数类型优化单元，可以用于基于多种类型的斜坡函数计算相邻子扫描信号叠合部位的能量波动值，将最小能量波动值对应的斜坡函数类型确定为所述子扫描信号的斜坡函数类型；
所述斜坡函数构建单元，可以用于根据确定的子扫描信号斜坡函数类型基于第一预设规则构建子扫描信号的斜坡函数。
需要说明的，上述所述的装置根据方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式。具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述，在此不作一一赘述。
本说明书一个或多个实施例提供的一种可控震源分频同时激发装置，可以通过首先基于第一预设规则构建分频获得的子扫描信号的斜坡函数，所述第一预设规则可以包括：相邻子扫描信号叠合部位在频率域的斜坡函数为互补关系。然后，基于所述斜坡函数对子扫描信号的斜坡长度进行优化处理，使所述子扫描信号满足第二预设规则，获得优化后的子扫描信号，其中，所述第二预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位的能量波动满足预设的精度条件。多个可控震源基于所述优化后的子扫描信号完成分频同时激发的实施，从而减少重构过程中相邻子扫描信号叠合部位的能量波动，保证单炮地震数据的高保真性。
本说明书提供的上述实施例所述的方法或装置可以通过计算机程序实现业务逻辑并记录在存储介质上，所述的存储介质可以计算机读取并执行，实现本说明书实施例所描述方案的效果。因此，本说明书还提供一种可控震源分频同时激发装置，包括处理器及存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤：
将目标扫描信号基于预设分频数进行分频，获得子扫描信号；
基于第一预设规则构建子扫描信号的斜坡函数，所述第一预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位在频率域的斜坡函数为互补关系；
基于所述斜坡函数对子扫描信号的斜坡长度进行优化处理，使所述子扫描信号满足第二预设规则，获得优化后的子扫描信号，其中，所述第二预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位的能量波动满足预设的精度条件；
预设数目的可控震源基于所述优化后的子扫描信号同时进行地震波激发。
所述存储介质可以包括用于存储信息的物理装置，通常是将信息数字化后再以利用电、磁或者光学等方式的媒体加以存储。所述存储介质有可以包括：利用电能方式存储信息的装置如，各式存储器，如RAM、ROM等；利用磁能方式存储信息的装置如，硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、U盘；利用光学方式存储信息的装置如，CD或DVD。当然，还有其他方式的可读存储介质，例如量子存储器、石墨烯存储器等。
需要说明的，上述所述的装置根据方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式。具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述，在此不作一一赘述。
上述实施例所述的一种可控震源分频同时激发装置，可以通过首先基于第一预设规则构建分频获得的子扫描信号的斜坡函数，所述第一预设规则可以包括：相邻子扫描信号叠合部位在频率域的斜坡函数为互补关系。然后，基于所述斜坡函数对子扫描信号的斜坡长度进行优化处理，使所述子扫描信号满足第二预设规则，获得优化后的子扫描信号，其中，所述第二预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位的能量波动满足预设的精度条件。多个可控震源基于所述优化后的子扫描信号完成分频同时激发的实施，从而减少重构过程中相邻子扫描信号叠合部位的能量波动，保证单炮地震数据的高保真性。
本说明书还提供一种可控震源分频同时激发系统，所述系统可以为单独的可控震源同时激发系统，也可以应用在多种类型的地震数据采集系统中。所述的系统可以为单独的服务器，也可以包括使用了本说明书的一个或多个所述方法或一个或多个实施例装置的服务器集群、系统(包括分布式系统)、软件(应用)、实际操作装置、逻辑门电路装置、量子计算机等并结合必要的实施硬件的终端装置。所述可控震源分频同时激发可以包括多个同时激发的可控震源、检波器、至少一个处理器以及存储计算机可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现上述任意一个实施例中所述方法的步骤。
需要说明的，上述所述的系统根据方法或者装置实施例的描述还可以包括其他的实施方式，具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述，在此不作一一赘述。
上述实施例所述的一种可控震源分频同时激发系统，可以通过首先基于第一预设规则构建分频获得的子扫描信号的斜坡函数，所述第一预设规则可以包括：相邻子扫描信号叠合部位在频率域的斜坡函数为互补关系。然后，基于所述斜坡函数对子扫描信号的斜坡长度进行优化处理，使所述子扫描信号满足第二预设规则，获得优化后的子扫描信号，其中，所述第二预设规则包括：相邻子扫描信号叠合部位的能量波动满足预设的精度条件。多个可控震源基于所述优化后的子扫描信号完成分频同时激发的实施，从而减少重构过程中相邻子扫描信号叠合部位的能量波动，保证单炮地震数据的高保真性。
需要说明的是，本说明书上述所述的装置或者系统根据相关方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式，具体的实现方式可以参照方法实施例的描述，在此不作一一赘述。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类、存储介质+程序实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本说明书一个或多个实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书一个或多个实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书一个或多个实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书一个或多个实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本本说明书一个或多个实施例，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述并不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。