层矩阵法高精度快速数字滤波算法研究

摘要

可控源音频大地电磁法具有工作效率高、信号强度大、分辨能力好等优点,是电法勘探中的一个重要分支,高精度快速正演计算是其能够成功应用的重要基础.层矩阵方法可以模拟层状介质的电磁场响应,适用于可控源电磁法的正演计算,其最终计算结果取决于二维傅里叶反变换的计算精度.为了将层矩阵法应用于可控源音频大地电磁法的正演计算之中,本文尝试采用数字滤波方法进行二维波数域至空间域的数值计算.在大量试算分析的基础上,确定了滤波器的设计系数,计算得到了满足计算精度与速度要求的余弦变换滤波系数.将设计得到的滤波系数应用至二维傅里叶变换之中,通过典型模型计算结果对比,分析了二维数值滤波计算的精度.研究结果表明,本文设计的余弦变换滤波器能够同时满足计算速度与精度的要求,适合进行CSAMT模型的层矩阵法二维傅里叶积分计算.本文给出的方法及系数可为相关领域的专用数字滤波器的设计提供参考.