THE DESIGN OF FINITE IMPULSE RESPONSE (FIR) WAVEFIELD EXTRAPOLATION FILTERS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Muzammal_Naseer(201102630)_MS_Thesis.pdf - Accepted Version Download (5MB) | Preview

Arabic Abstract

مسألة تصميم المرشح الرقمي ذو الاستجابة المحدودة في النظام التخيلي للموجات الاستقرائية اعتبرت في هذا البحث باستخدام النظام الخطي التكاملي. بالرغم من أن النظام الخطي التكاملي ليس الأمثل إلا أنه يوحد الخطية التربيعية بالإضافة إلى مسألة الإجرائات الجزائية. المسائل التربيعية هي مصدر هام لتطبيقات المسألة الخطية التكاملية. في الواقع العديد من الخوارزميات للبرامج التربيعية مبني علي المسألة الخطية التكاملية. هذا العمل يبين الجهد المبذول لتحويل تصميم مرشحات الموجات الاستقرائية لبرامج تربيعية و ختاما لمسألة خطية تكاملية مكافئة. هناك عائلتان من الخوارزميات لحل المسألة الخطية التكاملية و هما (أ)خوارزمية مباشرة مبينة على التمحور و (ب) خوارزمية غير مباشرة تكرارية. في حالة مسألة المرشح الاستقرائي الرقمي ذو الاستجابة المحدودة تم حل المسألة الخطية التكاملية باستخدام الخوارزمية المباشرة (خوارزمية ليمك) و الخوارزمية الغير مباشرة (خوارزمية فيشر-نيوتن). المرشح الرقمي ذو الاستجابة المحدودة للموجات الاستقرائية استخدم في تقنية مابعد تراكم التصوير بالتكرار لذلك التحدي هو في تصميم هذه المرشحات بأقل طول قدر المستطاع مع ابقاء خطأ المجال المسموح أقل ما يمكن. مسألة تصميم الاستقؤاء الموجي الزلزالي درس لاستيفاء هذه القيود باستخدام معيار الخطأ (L1). أداء كلتا الطريقتين المسألة الخطية التكاملية و معيار الخطأ (L1) قورنا بناءا على (أ) طول استجابة النبضة و (ب) الخطأ في المجال المسموح و (ج) التوافق في الزوايا المبثوثة العليا. تم توضيح أن المسألة الخطية التكاملية بإمكانها التوفيق في الزوايا المبثوثة العليا على حساب الخطأ في المجال المسموح بينما معيار الخطأ (L1) يمنح خطأ صغير في المجال المسموح لكن يضعف الزوايا المبثوثة العليا. كفاءة التقنيات قد تم توضيحها عن طريق اسقراء نموذج (SEG/EAGE salt velocity).

English Abstract

In this research, the problem of complex phase finite impulse response (FIR) wavefield extrapolation filter design is considered as a linear complimentarity problem (LCP). Though LCP is not an optimization technique but it unifies linear, quadratic as well as bi-matrix games. Quadratic programs are extremely important source of applications of LCP, in fact, several algorithms for quadratic programs are based on LCP. This work shows the efforts that are being made to convert wavefield extrapolation filter design problem into a quadratic program and finally to equivalent linear complimentarity problem (LCP). There are two families of algorithms available to solve for LCP: a) direct (pivoting based) algorithms, and b) indirect (iterative) algorithms. In the case of FIR extrapolation filter problem, the resulted LCP has been solved by a direct, Lemke’s algorithm, and indirect, Fisher-Newton algorithm. In poststack imaging technique, FIR wavefield extrapolation filters are used recursively, so the challenge is to design these filters with minimum possible length while keeping passband error as small as possible. To achieve above design constraints, the problem of designing 1-D seismic wavefield extrapolation has also been studied via L_1 error norm. Performance of both methods, LCP and L_1 error norm, is compared based on a) length of the impulse response, b) error in passband, and c) accommodation of higher propagating angles . It is shown that LCP can accommodate higher propagating angles on the cost of pass-band error while L_1 error norm offers very small pass-band error but attenuates some of the higher propagating angles. Efficiency of the developed techniques has been illustrated by extrapolating the SEG/EAGE salt velocity model.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Electrical
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	Mousa, Wail
Committee Members:	Al-Shuhail, Abdullatif and Al-Naffouri, Tareq
Depositing User:	NASEER MUZAMMAL (g201102630)
Date Deposited:	17 Feb 2014 06:37
Last Modified:	01 Nov 2019 15:41
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139108