"非線形相互作用から媒質内のマイクロサイズミックイベントを生成して前記媒質を特徴付ける方法であって、時系列として配列された第1の複数のパルスを備える第1のコード化音響信号を第1の音響源によって生成し、前記第1の複数のパルスは時間的に隔たれており、各パルスは中心周波数での変調信号を備え、2つの連続するパルスの中心周波数は異なっており、時系列として配列された第2の複数のパルスを備える第2のコード化音響信号を第2の音響源によって生成し、前記第2の複数のパルスは時間的に隔たれており、2つの連続するパルスの中央間の時間間隔は前記第1の複数のパルスにおける2つの対応するパルスの中央間の時間間隔と同様であり、開始時刻差は前記第2の複数のパルスのブロードキャストの開始時刻と前記第1の複数のパルスのブロードキャストの開始時刻との間で提供され、各パルスは変調信号を備えると共に前記第2の複数のパルスにおける各パルス内の前記変調信号の中心周波数は前記第1の複数のパルスにおける対応するパルスに対する前記変調信号の前記中心周波数の選択された分数dであり、前記第1の音響源及び前記第2の音響源は、前記第1及び第2の音響信号の曲線が前記媒質内の混合領域において交差するように制御可能であり、前記混合領域において前記第1の音響信号及び前記第2の音響信号から非線形混合プロセスによって生成された第3の信号を含む検出信号を受信器によって受信し、ノイズ若しくは線形相互作用プロセスによって生成された信号、又はこれらの両方から非線形混合プロセスによって生成された前記第3の信号を抽出するために、前記第1及び第2の音響信号の前記混合領域において生じるエミュレートされたマイクロサイズミックイベント信号を得るために、前記受信された信号のデータ処理若しくはコード化信号テンプレートとの相関処理、又はこれらの両方を、プロセッサによって実行し、前記エミュレートされたマイクロサイズミックイベント信号に基づいて、前記媒質の特性を特徴付け、若しくは、前記媒質の前記特性の3D画像を作成し、又はこれらの両方を行う、方法。前記第1のコード化音響信号の生成は、前記第1の複数のパルスにおける2つの連続するパルスの中央間の時間間隔が各パルスの継続時間よりも大きくなるように前記第1のコード化音響信号を生成することを含む請求項1記載の方法。前記非線形混合プロセスによって生成され前記受信器によって受信される前記第3の信号は、時系列で到達し時間的に隔たれた第3の複数のパルスを備え、2つの連続するパルスの中央間の時間間隔は前記第1の複数のパルスにおける2つの連続するパルスの中央間の時間間隔と同様であり、前記第3の複数のパルスにおける各パルスは、前記第1の複数のパルスの対応するパルスの中心周波数及び前記第2の複数のパルスの対応するパルスの中心周波数の差と等しい各パルスの中心周波数を有する変調信号を備え、前記第3の複数のパルスの各パルスの前記受信器における到達時刻は、前記第1の音響源から前記混合領域の中央までの伝播時間及び前記混合領域の前記中央から前記受信器までの伝播時間の合計によって前記第1の複数のパルスの対応するパルスの生成に対して遅延した時刻である、請求項1記載の方法。複数の混合領域において生成されたエミュレートされたマイクロサイズミックイベントから信号を得るための開始時刻差の範囲及び周波数分数dの範囲に対して、更に、前記第1の信号の前記生成、前記第2の信号の前記生成、前記第3の信号の前記受信、及び、データ処理若しくはコード化信号テンプレートとの相関処理又はこれらの両方の前記実行、を繰返す請求項1記載の方法。前記第1の信号の生成は、複数のパルスの和である第1の信号を生成することを含み、各パルスは包絡線関数及び変調信号関数の積に等しい信号振幅を有し、前記第2の信号の生成は、複数のパルスの和である第2の信号を生成することを含み、各パルスは包絡線関数及び変調信号関数の積に等しい信号振幅を有する、請求項1記載の方法。前記第1の信号及び前記第2の信号の生成は、以下の形式で第1の信号u1t及び第2の信号u2tを生成することを含む請求項1記載の方法。及びここで、mはパルスに関連するインデックス番号であり、Σはインデックス番号m=1からMまでの和を示し、Mは1以上の整数であり、E1mt-tmは、前記第1の音響信号u1のパルスmの振幅包絡線であり、E2mt-tm-δは、前記第2の音響信号u2のパルスmの振幅包絡線であり、ωmは、前記第1の音響信号u1のパルスmの前記変調信号の前記中心周波数であり、dωmは、前記第2の音響信号u2のパルスmの前記変調信号の前記中心周波数であり、dは、前記第1の複数のパルスにおける前記周波数ωm及び前記第2の複数のパルスにおける前記周波数dωm間の周波数比であり、ここで、dは正の実数であり、δは、前記第1の音響信号u1及び前記第2の音響信号u2の生成間の前記開始時刻差であり、expiωmt-tmは、前記第1の音響信号u1のパルスm内の前記変調信号であり、expidωmt-tm-δは、前記第2の音響信号u2のパルスm内の前記変調信号であり、tmは、パルスmが前記第1の音響信号u1において生成される時刻であり、tmδは、パルスmが前記第2の音響信号u2において生成される時刻であり、expiζmは、前記第1の信号u1又は第2の信号u2内の各パルスmの位相期間である。非線形混合プロセスによって生成される前記信号u3tは以下の形式である請求項1記載の方法。ここで、E3mt-tm-T1は、前記第1の信号及び前記第2の信号の非線形混合によって生成される前記信号u3の第3の複数のパルスの包絡線であり、expi1-dωmt-tm-T1-T3は、前記第3の複数のパルスにおけるm番目のパルス内の第3の変調信号に対応し、1-dωmは、前記第1の複数のパルスのm番目のパルス内の前記第1の変調信号の中心周波数ωm及び前記第2の複数のパルスのm番目のパルス内の前記第2の変調信号の中心周波数dωm間の差異である前記第3の複数のパルスにおけるm番目のパルス内の前記変調信号の周波数であり、dは、選択された周波数比であり、tは、信号時間であり、Rは、受信器のラベル又は受信器の位置であり、T1T3は、前記第3の複数のパルスにおけるm番目のパルスが前記受信器に到達するときの時間であり、ζmは各パルスmの位相であり、expiζmは各パルスmの位相期間である。更に、前記検出信号をテンプレート信号と相関処理することによって、前記第1及び第2の音響信号の前記混合領域における前記エミュレートされたマイクロサイズミックイベントから前記非線形混合プロセスによって生成された信号を得るために当該信号を前記プロセッサによて抽出し、前記テンプレート信号は複数のパルスを備え、前記テンプレート信号における複数のパルスの中央間の時間間隔は、前記第1の音響信号の前記複数のパルスの中央の時間間隔と同様であり、前記第3の信号における複数のパルスの中心周波数は前記第1の音響信号における前記複数のパルスの中心周波数及び前記周波数分数dの関数である請求項1記載の方法。ノイズ若しくは線形相互作用プロセスによって生成された信号又はこれらの両方からの非線形混合プロセスによって生成された前記第3の信号の識別性を向上させるために、更に、前記第1の複数のパルスの数を増加させ、前記第2の複数のパルスの数を増加させる請求項8記載の方法。更に、前記検出信号のテンプレート信号との相関処理によって前記第1及び第2の音響信号の前記混合領域における前記エミュレートされたマイクロサイズミックイベントから前記非線形混合プロセスによって生成された前記第3の信号を得るために当該第3の信号を前記プロセッサによって抽出し、前記テンプレートusは以下の形式である請求項1記載の方法。ここで、Wmt-tmは前記テンプレート信号におけるm番目のパルスの振幅包絡線であり、expigωmt-tmは前記テンプレート信号の前記複数のパルス内の変調信号に対応し、gωmは前記テンプレートの前記複数のパルスにおけるm番目のパルス内の、周波数分数dと従属関係にある前記変調信号の選択された関数であり、tは伝播時間であり、tmは前記複数のパルスにおけるm番目のパルスが前記受信器に到達することをシミュレートした時刻であり、ζmは各パルスnの位相であり、expiζmは各パルスmの位相期間である。更に、受信器Riにおける前記検出信号のコード化テンプレート信号ustとの相関処理によって前記第1及び第2の音響信号の前記混合領域における前記エミュレートされたマイクロサイズミックイベントから前記第3の信号を前記プロセッサによって抽出し、前記第2の複数のパルス及び前記第1の複数のパルス間の複数の開始時刻差δに対し、及び、前記第2の複数のパルスにおける各パルス内の前記変調信号の前記中心周波数及び前記第1の複数のパルスにおける対応する各パルス内の前記変調信号の前記中心周波数間の複数の周波数比dに対し、各開始時刻差δ及び各周波数比dに対して、MRi,tとして示される各受信器Riに対する相関処理された信号であって、非線形相互作用の選択ルールに従う特定の混合場所における非線形相互作用によって生成されたエミュレートされたマイクロサイズミックイベントを含む信号を引き起こすための、前記テンプレート信号及び前記検出信号間の相関処理を繰り返す、請求項10記載の方法。更に、各開始時刻差δに対し、及び、各周波数比d及び前記対応する相関処理された信号MRi,tに対し、場所分析及び圧縮又はせん断波速度に対する速度モデルに基づく伝播速度計算を用いて前記2つの音響信号が非線形に相互作用するエミュレートされたマイクロサイズミックイベントの空間座標を計算する請求項11記載の方法。更に、伝播速度モデルを伴う前記マイクロサイズミックイベントの発生の時刻及び場所に対して、前記エミュレートされたマイクロサイズミックイベントの前記信号を時間的に後方へ伝播させるために時間反転オペレーションを適用する請求項11記載の方法。更に、前記発生の場所における前記マイクロサイズミックイベントの関係する強度を決定し、前記発生の場所における前記関係する強度は、前記マイクロサイズミックイベントの前記発生の場所における前記媒質の非線形特性に対して比例する請求項13記載の方法。更に、キルヒホッフ画像処理、ビーム画像処理、波動方程式画像処理、又は時間反転法を用いて、前記第1及び第2の音響信号の前記混合領域におけるエミュレートされたマイクロサイズミックイベントを含む前記相関処理された信号から、前記マイクロサイズミックイベント若しくは前記媒質の前記非線形特性又はこれらの両方の三次元画像を生成し、前記相関処理された信号は複数の受信器において受信された信号から得られ、前記第1の波源及び前記第2の波源は異なる場所に位置する請求項11記載の方法。更に、前記第1の波源による前記第1の信号の生成を複数の場所への前記第1の波源の配置によって複数回繰り返し、及び、前記第2の波源による前記第2の信号の生成を複数の場所への前記第2の波源の配置によって複数回繰り返し、前記第3の信号の受信を複数の場所への前記受信器の配置によって複数回繰り返し、キルヒホッフ画像処理、ビーム画像処理、波動方程式画像処理、又は時間反転法を用いて、前記第1及び第2の音響信号の前記混合領域におけるエミュレートされたマイクロサイズミックイベントを含む前記相関処理された信号から、前記媒質の前記非線形特性の多数の三次元画像を生成し、前記相関処理された信号は複数の受信器において受信された信号から得られる請求項11記載の方法。更に、前記第1の音響源及び前記第2の音響源の複数の場所からの受信信号からの前記多数の三次元画像における差を最小化するために速度断層撮影手法によって前記伝播速度モデルを更新する請求項16記載の方法。更に、前記伝播速度モデルを更新すると共に前記得られた多数の画像間の差が最小化されるまで反復して画像処理し、前記媒質の非線形特性若しくは前記局所速度比Vp/Vs又はこれらの両方の最終三次元画像を作成するために前記多数の画像を結合する請求項17記載の方法。非線形相互作用から媒質内のマイクロサイズミックイベントを生成して前記媒質を特徴付けるシステムであって、時系列として配列された第1の複数のパルスを備える第1のコード化音響信号を生成するように構成された第1の音響源であって、前記第1の複数のパルスは時間的に隔たれており、各パルスは中心周波数での変調信号を備え、2つの連続するパルスの中心周波数は異なっている、第1の音響源と、時系列として配列された第2の複数のパルスを備える第2のコード化音響信号を生成するように構成された第2の音響源であって、前記第2の複数のパルスは時間的に隔たれており、2つの連続するパルスの中央間の時間間隔は前記第1の複数のパルスにおける2つの対応するパルスの中央間の時間間隔と同様であり、開始時刻差は前記第2の複数のパルスのブロードキャストの開始時刻と前記第1の複数のパルスのブロードキャストの開始時刻との間で提供され、各パルスは変調信号を備えると共に前記第2の複数のパルスにおける各パルス内の前記変調信号の中心周波数は前記第1の複数のパルスにおける対応するパルスに対する前記変調信号の前記中心周波数の選択された分数dである、第2の音響源と、ここで、前記第1の音響源及び前記第2の音響源は、前記第1及び第2の音響信号の曲線が前記媒質内の混合領域において交差するように制御可能であり、前記混合領域において前記第1の音響信号及び前記第2の音響信号から非線形混合プロセスによって生成された第3の信号を含む検出信号を受信するように構成された受信器と、ノイズ若しくは線形相互作用プロセスによって生成された信号、又はこれらの両方から非線形混合プロセスによって生成された前記第3の信号を抽出するために、前記エミュレートされたマイクロサイズミックイベント信号に基づいて前記媒質の特性を特徴付け若しくは前記媒質の前記特性の3D画像を作成し又はこれらの両方を行うように前記第1及び第2の音響信号の前記混合領域において生じるエミュレートされたマイクロサイズミックイベント信号を得るために、前記受信された信号のデータ処理若しくはコード化信号テンプレートとの相関処理、又はこれらの両方を、実行するように構成されたプロセッサと、を備えるシステム。前記第1の音響源は、前記第1の複数のパルスにおける2つの連続するパルスの中央間の時間間隔が各パルスの継続時間よりも大きくなるように前記第1のコード化音響信号を生成するように構成される請求項19記載の方法。前記非線形混合プロセスによって生成され前記受信器によって受信される前記第3の信号は、時系列で到達し時間的に隔たれた第3の複数のパルスを備え、2つの連続するパルスの中央間の時間間隔は前記第1の複数のパルスにおける2つの連続するパルスの中央間の時間間隔と同様であり、前記第3の複数のパルスにおける各パルスは、前記第1の複数のパルスの対応するパルスの中心周波数及び前記第2の複数のパルスの対応するパルスの中心周波数の差と等しい各パルスの中心周波数を有する変調信号を備え、前記第3の複数のパルスの各パルスの前記受信器における到達時刻は、前記第1の音響源から前記混合領域の中央までの伝播時間及び前記混合領域の前記中央から前記受信器までの伝播時間の合計によって前記第1の複数のパルスの対応するパルスの生成に関して遅延した時刻である、請求項19記載のシステム。前記プロセッサは、複数の混合領域において生成されたエミュレートされたマイクロサイズミックイベントから信号を得るための開始時刻差の範囲及び周波数分数dの範囲に対し、前記第1の信号の前記生成、前記第2の信号の前記生成、を繰り返すように前記第1の音響源及び前記第2の音響源を制御し、前記第3の信号の前記受信、を繰り返すように前記受信器を制御し、及び、データ処理若しくはコード化信号テンプレートとの相関処理又はこれらの両方の前記実行、を繰返すように構成される請求項19記載の方法。前記第1の音響源は、複数のパルスの和である第1の信号を生成するように構成され、各パルスは包絡線関数及び変調信号関数の積に等しい信号振幅を有し、前記第2の音響源は、複数のパルスの和である第2の信号を生成するように構成され、各パルスは包絡線関数及び変調信号関数の積に等しい信号振幅を有する、請求項19記載のシステム。以下の形式で、前記第1の信号は第1の信号u1tを備え、前記第2の信号は第2の信号u2tを備える請求項19記載のシステム。及びここで、mはパルスに関連するインデックス番号であり、Σはインデックス番号m=1からMまでの和を示し、Mは1以上の整数であり、E1mt-tmは、前記第1の音響信号u1のパルスmの振幅包絡線であり、E2mt-tm-δは、前記第2の音響信号u2のパルスmの振幅包絡線であり、ωmは、前記第1の音響信号u1のパルスmの前記変調信号の前記中心周波数であり、dωmは、前記第2の音響信号u2のパルスmの前記変調信号の前記中心周波数であり、dは、前記第1の複数のパルスにおける前記周波数ωm及び前記第2の複数のパルスにおける前記周波数dωm間の周波数比であり、ここで、dは正の実数であり、δは、前記第1の音響信号u1及び前記第2の音響信号u2の生成間の前記開始時刻差であり、expiωmt-tmは、前記第1の音響信号u1のパルスm内の前記変調信号であり、expidωmt-tm-δは、前記第2の音響信号u2のパルスm内の前記変調信号であり、tmは、パルスmが前記第1の音響信号u1において生成される時刻であり、tmδは、パルスmが前記第2の音響信号u2において生成される時刻であり、expiζmは、前記第1の信号u1又は第2の信号u2内の各パルスmの位相期間である。非線形混合プロセスによって生成される前記信号u3tは以下の形式である請求項19記載のシステム。ここで、E3mt-tm-T1は、前記第1の信号及び前記第2の信号の非線形混合によって生成される前記信号u3の第3の複数のパルスの包絡線であり、expi1-dωmt-tm-T1-T3は、前記第3の複数のパルスにおけるm番目のパルス内の第3の変調信号に対応し、1-dωmは、前記第1の複数のパルスのm番目のパルス内の前記第1の変調信号の中心周波数ωm及び前記第2の複数のパルスのm番目のパルス内の前記第2の変調信号の中心周波数dωm間の差異である前記第3の複数のパルスにおけるm番目のパルス内の前記変調信号の周波数であり、dは、選択された周波数比であり、tは、信号時間であり、Rは、受信器のラベル又は受信器の位置であり、T1T3は、前記第3の複数のパルスにおけるm番目のパルスが前記受信器に到達するときの時間であり、ζmは各パルスmの位相であり、expiζmは各パルスmの位相期間である。前記プロセッサは、前記検出信号のテンプレート信号との相関処理によって前記第1及び第2の音響信号の前記混合領域における前記エミュレートされたマイクロサイズミックイベントから前記非線形混合プロセスによって生成された信号を得るために前記非線形混合プロセスによって生成された信号を前記プロセッサによて抽出するように構成され、前記テンプレート信号は複数のパルスを備え、前記テンプレート信号における複数のパルスの中央間の時間間隔は、前記第1の音響信号の前記複数のパルスの中央の時間間隔と同様であり、前記第3の信号における複数のパルスの中心周波数は前記第1の音響信号における前記複数のパルスの中心周波数及び前記周波数分数dの関数である請求項19記載のシステム。前記プロセッサは、前記検出信号のテンプレート信号との相関処理によって前記第1及び第2の音響信号の前記混合領域における前記エミュレートされたマイクロサイズミックイベントから前記非線形混合プロセスによって生成された前記第3の信号を得るために前記非線形混合プロセスによって生成された前記第3の信号を前記プロセッサによって抽出するように構成され、前記テンプレートusは以下の形式である請求項19記載のシステム。ここで、Wmt-tmは前記テンプレート信号におけるm番目のパルスの振幅包絡線であり、expigωmt-tmは前記テンプレート信号の前記複数のパルス内の変調信号に対応し、gωmは前記テンプレートの前記複数のパルスにおけるm番目のパルス内の、周波数分数dと従属関係にある前記変調信号の選択された関数であり、tは伝播時間であり、tmは前記複数のパルスにおけるm番目のパルスが前記受信器に到達したとシミュレートされた時刻であり、ζmは各パルスnの位相であり、expiζmは各パルスmの位相期間である。前記プロセッサは、受信器Riにおける前記検出信号のコード化テンプレート信号ustとの相関処理によって前記第1及び第2の音響信号の前記混合領域における前記エミュレートされたマイクロサイズミックイベントから前記第3の信号を抽出し、前記第2の複数のパルス及び前記第1の複数のパルス間の複数の開始時刻差δに対し、及び、前記第2の複数のパルスにおける各パルス内の前記変調信号の前記中心周波数及び前記第1の複数のパルスにおける対応する各パルス内の前記変調信号の前記中心周波数間の複数の周波数比dに対し、各開始時刻差δ及び各周波数比dに対して、MRi,tとして示される各受信器Riに対する相関処理された信号であって、非線形相互作用の選択ルールに従う特定の混合場所における非線形相互作用によって生成されたエミュレートされたマイクロサイズミックイベントを含む信号を引き起こすための、前記テンプレート信号及び前記検出信号間の相関処理を繰り返すように構成される請求項29記載のシステム。前記プロセッサは、各開始時刻差δに対して、及び、各周波数比d及び前記対応する相関処理された信号MRi,tに対して、場所分析及び圧縮又はせん断波速度に対する速度モデルに基づく伝播速度計算を用いて前記2つの音響信号が非線形に相互作用するエミュレートされたマイクロサイズミックイベントの空間座標を計算するように構成される請求項28記載のシステム。前記プロセッサは、伝播速度モデルを伴う前記マイクロサイズミックイベントの発生の時間及び場所に対して、前記エミュレートされたマイクロサイズミックイベントの前記信号を時間的に後方へ伝播させるために時間反転オペレーションを適用するように構成される請求項28記載のシステム。前記プロセッサは、前記発生の場所における前記マイクロサイズミックイベントの関係する強度を決定するように構成され、前記発生の場所における前記関係する強度は、前記マイクロサイズミックイベントの前記発生の場所における前記媒質の非線形特性に対して比例する請求項30記載のシステム。前記プロセッサは、キルヒホッフ画像処理、ビーム画像処理、波動方程式画像処理、又は時間反転法を用いて、前記第1及び第2の音響信号の前記混合領域におけるエミュレートされたマイクロサイズミックイベントを含む前記相関処理された信号から、前記マイクロサイズミックイベント若しくは前記媒質の前記非線形特性又はこれらの両方の三次元画像を生成するように構成され、前記相関処理された信号は複数の受信器において受信された信号から得られ、前記第1の波源及び前記第2の波源は異なる場所に位置する請求項30記載のシステム。前記プロセッサは、前記第1の波源による前記第1の信号の生成を複数の場所への前記第1の波源の配置によって複数回繰り返し、及び、前記第2の波源による前記第2の信号の生成を複数の場所への前記第2の波源の配置によって複数回繰り返すように前記第1の波源及び前記第2の波源を制御し、前記第3の信号の受信を複数の場所への前記受信器の配置によって複数回繰り返し、キルヒホッフ画像処理、ビーム画像処理、波動方程式画像処理、又は時間反転法を用いて、前記第1及び第2の音響信号の前記混合領域におけるエミュレートされたマイクロサイズミックイベントを含む前記相関処理された信号から、前記媒質の前記非線形特性の多数の三次元画像を生成するように構成され、前記相関処理された信号は複数の受信器において受信された信号から得られる請求項30記載のシステム。前記プロセッサは、前記第1の音響源及び前記第2の音響源の複数の場所からの受信信号からの前記多数の三次元画像における差を最小化するために速度断層撮影手法によって前記伝播速度モデルを更新するように構成される請求項33記載のシステム。前記プロセッサは、前記伝播速度モデルを更新し、及び、前記得られた多数の画像間の差が最小化されるまで反復した画像処理と、前記媒質の非線形特性若しくは前記局所速度比Vp/Vs又はこれらの両方の最終三次元画像を作成するために前記多数の画像を結合する処理とを実行するように構成される請求項34記載のシステム。本発明の一部の態様に従って、非線形音響探査による基本遠隔感知システムは、概して、空間的に分離した2つの地点に配置された2つの音響源S1及びS2と、音響検波器又は異なる位置の複数の音響検波器群のアレイとを含む。2つの音響源S1及びS2は、調査対象の媒質内の様々な位置で交差する初期音響波primaryacousticwaves又は音響ビームを生成するように構成される。検波器又は複数の検波器群は、2つの初期音響波と媒質の非線形性との相互作用によって生成される第3の音響波を受信するように構成される。相互作用容積interactionvolumeは、このとき、第3の音響波の波源として考えることができる。2つの初期波は、圧縮若しくはせん断音響波、又は、音響ビームの何れもあり得る。本開示において、用語音響のacousticは、P、SV、又はSHの音響モードを意味し得る。一実施形態において、音響源S1及びS2からの音響信号をコード化し、媒質の非線形応答を検出し、媒質内の音響源S1及びS2からのコード化された音響波の非線形相互作用の混合領域において生じるマイクロサイズミックイベントをエミュレートする帯域制限スパイク音響波bandlimitedspikeacousticsignalを生成するために、検出された非線形信号をコンピュータ上で処理することが可能である。この帯域制限スパイク音響波は、非線形相互作用から発するエミュレートされたマイクロサイズミックイベントとして、本明細書において言及される。本開示の様々な実施形態は、次のような方法及びシステムを説明する。a遠隔で媒質を探査すると共に媒質の非線形応答を検出するために、波源及び受信器の適切な計測構成を設定し、b波源信号をコード化し、cイベントの強度が媒質の非線形特性に対して比例するような媒質内の特定の位置におけるエミュレートされたマイクロサイズミックイベントに対応する検波器又は受信器において計測応答を生成するために、コード化された検出信号をプロセッサ上で処理し、d媒質の非線形特性及び伝播速度モデルの三次元3D画像を生成するためにエミュレートされたマイクロサイズミックイベントを処理する。SYSTEMANDMETHODTOCREATETHREEDIMENSIONALIMAGESOFNONLINEARACOUSTICPROPERTIESINTHEREGIONREMOTEFROMTHEBOREHOLEと題する米国特許出願公報番号US20100265795A1において議論されているように、第3の波を生成するための2つの初期音響波間の非線形相互作用は、様々な初期音響波P、SV又はSHに対する特定の選択ルールによって支配される。非線形相互作用の特有のモードの一つは、PP→SV、である。このモードは、本開示の様々な実施形態を説明するための一例として用いられる。しかしながら、P、SV又はSH波の非線形相互作用の他のモードを、同様に用いることができる。図1は、本発明の実施形態に従う、媒質における非線形相互作用を生成するための遠隔感知システム音響プローブの概略図である。遠隔感知システム10は、第1の音響波源12と第2の音響波源14とを備える。第1の音響源S112及び第2の音響源S214は、距離lによって隔たれている。遠隔感知システムは、第1の音響源12及び第2の音響源14に対して異なる位置に配置された音響検波器アレイ16を更に備える。図1において音響検波器アレイ16が示されているものの、1又は複数の検波器を用いることができる。音響検波器アレイ16は、異なる位置に移動させることができる。第1の波源12及び第2の波源14は、それぞれ、音響波12A又は音響ビームプローブ14Aを生成するように構成される。波12A及び14Aは、調査対象である媒質20の様々な位置18において交差する。第3の波16Aは、音響波12A及び14Aの交差位置18における媒質20の非線形性によって生成することができる。一実施形態において、第1の音響源S112及びS214は、コード化された音響信号を生成するように構成される。コード化の仕組みは、媒質内の所望の混合特性を実現するように選択することができる。一実施形態において、2つの初期音響波12A及び14Aに対してコード化された信号は、媒質20内で混合し、非線形相互作用によって第3の音響波16Aに対する承継されたinherited特定のコード化された信号を生成することができる。媒質20内の非線形相互作用からのコード化された戻り信号16Aの計測値は、混合が生じる領域での非線形混合の選択ルールから演算できるテンプレートコード化信号との相関処理を行うことができる。こうした技術の例は、本出願と同時に出願され、SYSTEMANDMETHODFORINVESTIGATINGSUBSURFACEFEATURESOFAROCKFORMATIONWITHACOUSTICSOURCESGENERATINGCODEDSIGNALSと題する米国出願に記載されており、その内容は参照によってここに組み入れられる。例えば、音響波12A及び14A内の初期コード化音響信号間の適切な開始時刻差δが与えられ、および、音響波12A及び14A内のコード化音響信号の周波数間の周波数比が与えられれば、非線形相互作用の各領域から生成される結果信号resultingsignalは、第3の音響波16Aに対応する。第3の音響波16Aは復号することができ、例えば、非線形相互作用から発し、又は、非線形相互作用によって生成される音響パルス信号を分離し又は認識するための相関処理技術によって復号することができる。復号化された音響パルス信号は、2つの初期波12A及び14Aの波面の交差において生成されるエミュレートされたマイクロサイズミックイベントによって生成される周波数帯域制限音響信号として考えることができる。パルスの強度は、相互作用領域18の非線形特性、及び、初期波12A及び14Aの歪み振幅の積productに対して比例する。受信器16までの伝播時間は、音響源12又は音響源14から非線形相互作用領域の位置までの伝播時間及び相互作用18の位置から受信器16までの第3の波16Aの伝播時間の合計に対応する。図2は、本発明の実施形態に従って、第1の波源S1によって生成される第1の音響信号u1、第2の波源S2によって生成される第2の音響信号u2、及び、第1の音響信号u1と第2の音響信号u2の非線形混合領域における非線形混合から生じる第3の音響信号u3を示す。一実施形態において、第1の音響源S1は、複数の又は連続する音響信号のパルスを備えるu1信号を伴う圧縮P波例えば、平面波又はビーム波をブロードキャストする。一実施形態において、複数の音響パルスは、パルスが重ならないように時間的に間隔が保たれる。各パルスは、中心周波数ωmで変調された音響信号を有する。ここで、m=1からMであり、Mは第1の複数のパルスにおけるパルス数である。各音響パルスは、所定の継続時間を伴う振幅包絡線amplitudeenvelopeを有する。ブロードキャスト中心周波数ωmは、信号のブロードキャスト全体を通して固定の時間間隔で順次に設定される。第2の音響源S2は、複数の又は連続する音響信号のパルスを備えるu2信号を伴う圧縮P波例えば、平面波又はビームをブロードキャストする。u2信号の第2の複数の音響パルスは、u1信号の第1の複数のパルスにおけるパルスの中央間の時間間隔と同様のパルスの中央間の時間間隔を有する。各パルスは、中心周波数dωmで変調された音響信号を有する。ここで、m=1からMであり、Mは第1の複数のパルスにおけるパルス数であり、dは全てのパルスに対する固定の周波数比である。各音響パルスは、継続時間を伴う振幅包絡線を有する。理解されるように、ここで記号は、乗算演算子として用いられる。ブロードキャストコード化信号の一実施形態を図2に示す。図2において、u1信号の複数のパルスの最初の3つの信号が示されている。第1の音響信号u1は、第1のパルス22A、第2のパルス22B及び第3のパルス22Cを有するものとして描かれている。第1のパルス22Aは時刻t1において生成される。第1のパルスは時間幅又は継続時間Δt1を有する。第1のパルス22Aは、第1の包絡線221A及び第1の中心周波数ω1を有する第1の変調信号を有する。第2のパルス22Bは、時刻t2において生成される。第2のパルスは時間幅又は継続時間Δt2を有する。第2のパルス22Bは、第2の包絡線221B及び第2の中心周波数ω2を有する第2の変調信号を有する。第3のパルス22Cは時刻t3において生成される。第3のパルスは時間幅又は継続時間Δt3を有する。第3のパルス22Cは、第3の包絡線221C及び第3の中心周波数ω3を有する第3の変調信号を有する。一実施形態において、図2に例示するように、第1のパルスの第1の包絡線、第2のパルスの第2の包絡線及び第3のパルスの第3の包絡線は異なる。一実施形態において、第1の周波数ω1、第2の周波数ω2及び第3の周波数ω3は異なる。しかしながら、パルス22A、22B及び22Cの包絡線は同じとすることができる。第1の複数のパルス22A、22B及び22Cは、時間間隔が保たれているt1はt2と異なり、t2はt3と異なる。また、2つの連続するパルス22A及び22Bの中心周波数例えば、ω1及びω2は、例えば、異なっている。図2では第1の信号u1は3つのパルスを有するものとして描かれているが、理解されるように、第1の音響信号u1は1又は複数のパルスを有するものとすることができる即ち、mは1からMパルスと等しい。ここで、Mは1以上の整数値である。第2の圧縮音響源は多くの周波数dωmの音響信号をブロードキャストする。ここで、dは振幅包絡線及び第1の音響信号u1と同様の固定の時間間隔で連続する周波数を伴う全てのmの値に対する固定の周波数比である。例えば、図2に示すように、第2の音響信号は、第1の音響パルス24A、第2の音響パルス24B及び第3の音響パルス24Cを有するものとして描かれる。第1のパルス24Aは、時刻t1δにおいて生成される。ここで、δは、第1の音響信号及び第2の音響信号の生成の開始時刻差である。言い換えると、δは、第1の複数のパルス22A、22B及び22Cのブロードキャストの開始時刻と、第2の複数のパルス24A、24B及び24Cのブロードキャストの開始時刻との間で提供される開始時刻差である。第1の音響パルス24Aは第1の包絡線241A及び第1の中心周波数dω1を有する第1の変調信号を有する。ここで、dは、第1の音響信号u1における音響パルス22A、22B又は22C内の変調信号及び第2の音響信号u2のそれぞれ対応する音響パルス24A、24B又は24C内の変調信号の周波数の周波数比である。第2の音響パルス22Bは、時刻t2δにおいて生成される。第2の音響パルス22Aは、第2の包絡線241B及び第2の中心周波数dω2を有する第2の変調信号を有する。第3の音響パルス24Cは、時刻t3δにおいて生成される。第3の音響パルス24Cは、第3の包絡線241C及び第3の中心周波数dω3を有する第3の変調信号を有する。一実施形態において、図2に例示するように、第1の音響パルス24Aの第1の包絡線、第2の音響パルス24Bの第2の包絡線及び第3の音響パルス24Cの第3の包絡線は異なる。しかしながら、パルス24A、24B及び24Cの包絡線も同様とすることができる。一実施形態において、第1の中心周波数dω1、第2の中心周波数dω2及び第3の中心周波数dω3は異なる。第2の複数のパルスにおける2つの連続するパルス例えば、24A及び24Bの中央間の時間間隔は、第1の複数のパルスにおける2つの対応するパルス例えば、22A及び22Bの中央間の時間間隔と同様である。一実施形態において、第1の複数のパルスにおける2つの連続するパルス例えば、22A及び22Bの中央間の時間間隔は、各パルスの継続時間よりも大きい即ち、継続時間Δt1及び継続時間Δt2よりも大きいものとすることができる。第2の音響信号u2は図2において3つのパルスを有するものとして描かれているが、理解されるように、第2の音響信号u2は1又は複数のパルス即ち、mパルス。ここで、mは1以上の整数を有するものとすることができる。音響信号u1及びu2は数学的にそれぞれ次の関係式1及び2によって表現すことができる。及びここで、mはパルスに関連するインデックス番号であり、Σはインデックス番号m=1からMまでの和を示し、Mは1以上の整数であり、E1mt-tmは、第1の音響信号u1のパルスmの振幅包絡線であり、E2mt-tm-δは、第2の音響信号u2のパルスmの振幅包絡線であり、ωmは、第1の音響信号u1のパルスmの変調信号の中心周波数であり、dωmは、第2の音響信号u2のパルスmの変調信号の中心周波数であり、dは、周波数ωm及び周波数dωm間の周波数比であり、ここで、dは正の実数であり、δは、第1の音響信号u1及び第2の音響信号u2の生成間の開始時刻差であり、expiωmt-tmは、第1の音響信号u1のパルスm内の変調信号であり、expidωmt-tm-δは、第2の音響信号u2のパルスm内の変調信号であり、tmは、パルスmが第1の音響信号u1において生成される時刻であり、tmδは、パルスmが第2の音響信号u2において生成される時刻であり、expiζmは、第1の信号u1又は第2の信号u2内の各パルスmの位相期間phasetermである。一実施形態において、2つの連続するパルスm及びm1の周波数ωm及びωm1は、ωm-ωm1として示される周波数ωm及びωm1間の差がωmと比較して小さくならないように、相互に異なるように選択される。一実施形態において、周波数ωmの範囲は、1又は複数のオクターブを跨いで大きい。一実施形態において、2つの隣接する時間期間timeperiodt1及びt2間の時間間隔は、パルスmここで、mは1以上の整数値の継続時間Δtmよりも大きい。言い換えると、連続するパルスm及びm1間の時間差tm1-tmはΔtmより大きく即ち、Δtm<<tm1-tm、連続するパルスm-1及びm間の時間差tm-tm-1はΔtmより大きい即ち、Δtm<<tm-tm-1。第1の音響信号u1及び第2の音響信号u2が一定の距離をおいて非線形に混合するとき、この非線形混合が第3の音響信号u3を生成する。第3の音響信号u3は連続した音響パルスを備え、各音響パルスは包絡線及び変調信号を有する。m番目のパルスにおいて、u3信号内のm番目のパルスの変調信号は、第1の音響信号の変調信号の周波数ωmと第2の音響信号の変調信号の周波数dωmとの間の差、即ち、ωm-dωm又は1-dωmと等しい中心周波数を有する。例えば、図2に示すように、第3の音響信号u3は、第1の音響パルス26A、第2の音響パルス26B及び第3の音響パルス26Cを有するものとして描かれる。これらのパルス26A、26B及び26Cは、第1の音響信号の生成と第2の音響信号の生成との間の開始時刻差δが、T2及びT1間の時間差と等しいときに、混合領域において生成される。ここで、T1は、第1の音響信号u1の第1の音響源S1から混合領域の中央までの伝播時間であり、T2は、第2の音響信号u2の第2の音響源S2から混合領域の中央までの伝播時間である。第1のパルス26Aは時刻t1T1T3において受信される。ここで、時間T3は、第3の信号が生成される混合領域の中央から受信器までの伝播時間である。一実施形態において、2つの連続するパルス例えば、パルス26A及び26Bの中央間の時間間隔は、第1の複数のパルスにおける2つの対応する連続するパルス22A及び22Bの中央間の時間間隔と同様である。第1のパルス26Aは包絡線261A及び第1の中心周波数1-dω1を有する第1の変調信号を有する。パルス26Aの包絡線は、第1の信号u1におけるパルス22A及び第2の信号u2におけるパルス24Aの包絡線よりも幅が広い。この第1の中心周波数1-dω1は、第1の信号u1における第1のパルス22Aの中心周波数ω1と第2の信号u2における第2のパルス24Aの中心周波数dω1との間の周波数の差に対応する。第2のパルス26Bは、時刻t2T1T3において受信される。第2のパルス26Bは、包絡線261B及び第2の中心周波数1-dω2を有する第2の変調信号を有する。パルス26Bの包絡線は、第1の信号u1におけるパルス22B及び第2の信号u2におけるパルス24Bの包絡線よりも幅が広い。この第2の中心周波数1-dω2は、第1の信号u1における第2のパルス22Bの中心周波数ω2と第2の信号u2における第2のパルス24Bの中心周波数dω2との間の周波数の差に対応する。第3のパルス26Cは、時刻t3T1T3において受信される。第3のパルス26Cは、包絡線261C及び第3の中心周波数1-dω3を有する第3の変調信号を有する。パルス26Cの包絡線は、パルス22C及びパルス24Cの包絡線よりも幅が広い。この中心周波数1-dω3は、第1の信号u1における第3のパルス22Cの中心周波数ω3と第2の信号u2における第3のパルス24Cの中心周波数dω3との間の周波数の差に対応する。従って、第3の複数のパルスの各パルスパルス26A、26B又は26Cの受信器における到達時刻は、第1の複数のパルスの対応するパルス22A、22B又は22Cの生成に対し、第1の音響源から混合領域の中央までの伝播時間T1及び混合領域の中央から受信器までの伝播時間T3の合計時間によって遅延した時刻である。非線形媒質内で第1及び第2の信号の非線形相互作用から生成される第3の信号u3は、次の数式によって表現することができる。ここで、mは各パルスに関連するインデックス番号であり、Σはインデックス番号m=1からMまでの和を示し、Mは1以上の整数であり、E3mt-tm-T1は、第3の音響信号u3のパルスmの振幅包絡線であり、E3mは、E1m及びE2mよりも少し幅が広い包絡線の関数であって、E1m、E2m、ωm、d及び混合領域の大きさから計算することができ、1-dωmは、第3の音響信号u3のパルスmの変調信号の中心周波数であり、dは、周波数ωm及び周波数dωm間の周波数比であり、ここで、dは正の実数であり、expi1-dωmt-tm-T1-T3は、第3の音響信号u3のパルスm内の変調信号であり、tmT1T3は、第3の信号u3におけるパルスmが受信される時刻であり、expiζmは、第3の信号u3内の各パルスmの位相期間である。一実施形態において、PP→SVに対し、αが、非線形混合領域における第1の信号12Aの波面と第2の信号14Aの波面との間の角度であるとすると、図1に示すように、音響波の非線形相互作用の選択ルールが、初期の周波数ωm及びdωmの差に等しい周波数の第3の波が生成し得るような、2つの初期の周波数ωm及びdωm例えば、ω1及びdω1間の特定の周波数比dが存在することを規定する。第1の音響信号u1及び第2の音響信号u2の波面間の交差角度αが与えられれば、dは次の等式4を満たす。ここで、Vp及びVsは、混合領域における圧縮波速度及びせん断波速度である。一実施形態において、T1-T2=δであり即ち、第1の音響信号u1のパルスmの混合領域の中央までの伝播時間T1と第2の音響信号u2のパルスmの第2の音響源S2から混合領域の中央までの伝播時間T2との間の時間差T1-T2が、第1の音響信号u1のパルスm及び第2の音響信号u2のパルスmの生成間の開始時刻差δと等しく、かつ、第1の音響信号のパルスm内の変調信号の周波数ωmと第2の音響信号のパルスm内の変調信号の周波数dωmとの間の周波数比が等式4を満たす場合には、図2に示されるようなコード化信号を伴う第3の波u3を生成するための2つのコード化ブロードキャスト信号u1及びu2の全てのパルスの完全な配置alignmentとなる。強い吸収Q伝播効果absorptionQpropagationeffectが存在しない場合において、第3の波は、次に続く等式3の承継されたコード化信号u3を伴う混合領域Mcの中央からの効果的なブロードキャストであることを示し得る。例えば、E1mt及びE2mtがガウス関数として選択された場合には、第1の音響信号u1のパルスmの包絡線E1mt-tm及びE2mt-tmの振幅は、等式5によって表現することができる。そして、混合領域が大きい場合には、包絡線E3mt-tmの振幅は等式6によって表現することができる。T1-T2=δという条件が合致せず、又は、dが等式4を満たさない、いずれかの場合には、各パルスに対する選択ルールが満たされない。これに伴い、結果としての第3の波u3は減少し又は減衰する。地質吸収Q効果earthabsorptionQeffectが大きい場合には、等式3において表現される結果としての第3の信号に対する更なる複雑さが存在し得ることは注目すべきである。T1-T2=δであり、dが等式4を満たす場合には、16の受信器Rにおいて検出される信号u3R,tは、伝播時間T3によって遅延した時刻であり、混合領域Mcの中央から発出するブロードキャスト信号u3Mc,tとなる。受信された信号u3R,tは次の等式7によって表現することができる。u3R,tは次の等式8によって表現されるテンプレート信号ustと交差相関する。ここで、Wmtは選択又は指定された包絡線であり、gωmはチャープ信号の標準的な信号処理としての選択又は指定された周波数の関数であり、結果信号は、時刻t=T1T3において生じる周波数帯域制限スパイクであり、信号u1及びu2が周波数範囲ωmin及びωmaxを跨る密集したdenseωmセットを構成することをもたらす。帯域制限スパイクは、周波数範囲1-dωmin及び1-dωmaxを有し、又は、m=1からMにおける1-dω1m-ω2mの各値に対応する一連の個別の周波数によって構成される周波数容量frequencycontentを有する。等式8における関数gωmは、適宜選択することができる。関数gωmは、最適な非線形信号の抽出を実現するために計測信号u3内の期待される変調信号の形状に基づいて適切に選択し得る。gωmは、周波数分数frequencyfractiondに従属する。例えば、関数gωmは、gωm=1-dωmとなるように選択することができる。しかしながら、他の関数もまた選択することができる。帯域制限スパイクは、時間T1で混合領域において生じるマイクロサイズミックイベントから発する有効な信号である。混合領域におけるマイクロサイズミックイベントからの信号は、時間T3の間で受信器に向かって伝播する。受信器は時間T1T3において信号を検出する。相関処理された計測信号は、次の特性を有する。第1に、相関処理された信号は、第1及び第2の初期のコード化信号間の開始時刻差δが、第1の音響源S1から混合領域までの伝播時間T1と第2の音響源S2から混合領域MZ図3aに示されるまでの伝播時間T2との間の差に等しい場合、即ち、δ=T1-T2の場合のみ、鋭い帯域制限スパイクを含み、混合領域における非線形相互作用に対応する。この条件が合致しない場合には、相関処理された信号は、非常に抑えられる。第2に、条件δ=T1-T2が合致する場合には、図1に示されるように、第1の初期の音響源から混合領域までの伝播時間と混合領域MZから受信器アレイ16内の受信器Riまでの伝播時間との合計に等しい時間T、即ちT=T1T3=δT2T3において、相関処理された信号上で帯域制限スパイクが生じる。第3に、連続するコード化信号の継続の増大、即ち、第1の信号u1及び第2の信号u2における連続するブロードキャストにおけるパルスMの数の増大は、ノイズはテンプレート信号Usの形状を有しないから、ノイズからの信号の識別性を向上させる。第1の波源S1及び第2の波源が、ガウス包絡線を有する順次の音響パルスから構成される連続するコード化信号u1t及びu2tの音響ビームを発する場合の結果である数値シミュレーションを図3b-3dに示す。この限定を意図しない例において、12パルスのコード化信号は、という組み合わせの周波数で用いられる。波源S1及びS2からのコード化パルスu1t及びu2tをそれぞれ図4a及び4bに示す。組合せ間の周波数比d=ω2/ω1は、一定値0.65である。2つの連続する信号u1及びu2間の開始時刻差δは、T1-T2と等しくなるように選択される。2つのコード化された連続する波u1及びu2のブロードキャストに起因する非線形相互作用の数値シミュレーションが、コンピュータ上で実行される。受信器アレイの6つの受信器において受信され記録される2つの順次のパルスのブロードキャストからの非線形相互作用に起因するエミュレートされたマイクロサイズミックイベント信号が、図3bに示される。各受信器Riは1から6の番号が付され、受信器アレイに沿って距離mを置いて図3a上に示されている。戻りコード化信号に対するテンプレートusが図3cに示される。テンプレート信号と考慮される各受信器おいて記録される信号との相関処理の結果が図3dに示される。図3dに示される各受信器における結果としての相関処理された信号は、非常に鋭い帯域制限スパイクを示す。この鋭い帯域制限スパイクは、時間T=T1T3において生じる。ここで、T1は波源1から混合領域MZの中央までの伝播時間であり、T3は、混合領域MZの中央から各受信器Riまでの伝播時間である。一実施形態において、T3は、各受信器Riにおいて異なり、図3d上に示される受信器アレイに沿った相関スパイクcorrelationspikeのムーブアウトmoveoutの要因である。図3b-3dに示される数値シミュレーションは、コード化の仕組みの能力と有用性を明確に例示している。混合領域MZにおける非線形相互作用の強度に比例する強度を伴う帯域制限スパイク信号を含む相関処理された記録を生成するために、受信器において記録された信号をコンピュータが処理する。帯域制限スパイクの到達時間Tは、波源S1から混合領域MZへの伝播時間及び受信器Riへと戻る伝播時間の合計と等しい。帯域制限スパイクの振幅は、受信器の配置に応じて変化し、特定の受信器において最大値を生じ、これらの場所は、混合領域MZにおける非線形相互作用の散乱角度Ψと従属関係にある。散乱角度Ψは、混合領域MZにおける物質又は媒質の特性、例えば、Vp/Vs速度比と従属関係にある。この結果がコード化の仕組みの特徴であることは注目されるべきである。テンプレートと併せてガウス包絡線及びコード化信号を用いることは、コード化信号の仕組みとその特徴を例示することを目的として用いられた限定を意図しない例である。適用分野によって必要となる様々な理由に応じた、分解能及び信号対雑音比の条件による相関処理のパフォーマンスを最適化するために、u1、u2及びu3の変形を考慮することができる。本開示の一部の態様において、初期の音響信号におけるコード化音響信号は、受信器に向かって伝播する非線形信号の振幅及びフォーカシングを高めるために用いることもでき、信号検出感度及び信号対雑音非を改良するために用いることもできる。図5a-5cは、数値シミュレーションによって生成されたノイズを有する時系列信号に対するコード化信号の仕組みの適用例を示す。ノイズを有する時系列信号は、非線形相互作用の結果としてのボアホールに戻る信号をシミュレートする。非線形相互作用信号の振幅よりも10大きい振幅を有するホワイトガウスノイズが、コード化テンプレートとの相関処理が適用される前に、非線形モデル内の波伝播の数値シミュレーションによって生成される時系列信号に対して追加される。この構成は図3aに示される構成と類似する。図5aは、ノイズを含み、受信器アレイ16の6つの受信器において記録されるシミュレートされた受信信号を示す。図5cは、図5bに示される12のパルスのコード化テンプレートustとの相関処理のときに、同じ受信器上でノイズを有する信号この場合、シミュレートされたノイズを有する信号から取り出される信号を示す。コード化の仕組みは、このように、非線形相互作用から信号を効果的に抽出しノイズを最小化することを示し、実際の適用における有益な特徴である。S1及びS2が音響ビームに代えて音響波を発するときに、MRi,tとして示される、媒質内の何れかの受信器Riにおいて計測される信号のコード化及び後続する相関処理の計測値MRi,tは、T1-T2=δ及びdが等式4を満たすという条件を満たす媒質内の全ての地点Mcによる全ての音響パルスの合計である。従って、全ての時刻差及び周波数比δ,dの組合せに対し、Mcδ,dとして示され、T1-T2=δ及びdが等式4を満たすという条件を満たすいくつかのMc地点が存在する。各地点iにおける等式MRi,tは、次の等式9によって表現することができる。ここで、AMcは、Mcにおける伝搬効果及び非線形混合強度を考慮に入れる振幅の要素であり、Σは、Mcδ,dにおける中央の全ての混合領域を通した和を示し、TS1,Mcは波源S1から特定のMcδ,dまでの伝播時間であり、TMc,Riは特定のMcδ,dから受信器Riまでの伝播時間であり、WBt,ωmin,ωmaxは周波数範囲がωmin及びωmaxの間である帯域制限スパイクである。等式9によって定義されるように、復号化された計測値MRi,tは、S1から場所Mcδ,dまでの伝播時間及び場所Mcδ,dから受信器Riまでの伝播時間の合計に対応する受信器Riにおけるマイクロサイズミックイベントの受信時間と共に媒質内の場所Mcδ,dにおいて生じるマイクロサイズミックイベントの複数の計測値を備える。しかしながら、マイクロサイズミックイベントの強度は、伝搬効果及び混合の運動学的効果mixingkinematiceffectsに対する補正後に、マイクロサイズミックイベント場所Mcδ,dの位置における岩石の非線形特性に対して比例することは注目すべきである。理解されるように、図2に示されるコード化の仕組みは、計測値を、エミュレートされたマイクロサイズミックイベントへと処理できるようにするコード化の仕組みの単なる一例である。このコード化の仕組みに対して多くの変形例が存在する。例えば、一実施形態において、各周波数に対するパルス間の期間は、ランダム又は周期的とし得る特定の時間間隔で可変とすることができる。一実施形態において、各パルスの振幅は、ランダム又は周期的とし得る特定の値を用いて可変とすることができる。一実施形態において、信号の時間期間即ち、パルス間の時間期間は、可変とすることができる。一実施形態において、パルスを伴う変調信号は、それ自体を、例えば、エミュレートされたマイクロサイズミックイベントの信号対雑音比を向上させるために、変調信号間における可変のリスニング期間listeningperiodで配列された一連の変調信号の合成composition又は重畳superpositionとし得る。理解されるように、上述の実施形態は、別々に実装することができ、又は、所望のコード化の仕組みを実現するために所望の方法で結合することができる。図6は、本発明の実施形態に従い、媒質が一定の音響伝播速度と可変の非線形地質パラメータを有するときの、第1の音響源S1及び第2の音響源S2を含む平面における場所Mcδ,dの地点を示す。一定のδの地点の場所は、波源S1及びS2を含む平面における双曲線に対して垂直方向に位置する。一定の周波数比dにおける地点の場所は、複数の円Cdを定義する。円Cdの中心は、S1からS2への線分の二等分線上にある。円は、同じ平面における地点S1及びS2を通過する。従って、各δ,dの組合せに対し、Mcδ,dに対する平面内にちょうど2つの地点例えば、P1及びP2が存在する。S1S2軸に沿って平面を回転させることによって、Mcδ,dの場所は円Cδ,dとして定義することができ、この円Cδ,dは、各δ,dの組合せに対しS1S2軸上に中心を有する。δ,dの組合せの全ての値を調べれば、S1S2ラインを囲む媒質内の容積空間における全ての場所に対するマイクロサイズミックイベントを生成することができる。一定の音響速度であるという仮定を置くとき、Mcδ,dの場所は、伝搬効果、例えば、放射線屈曲raybending及び波面の複雑性に起因してより複雑になるであろうことが分かる。しかしながら、非線形媒質内の複雑さ例えば、異なる波面速度等にもかかわらず、上述した計測及びコード化の仕組みを用いて2つの波源S1及びS2からの波面の交点において生じるマイクロサイズミックイベントをエミュレートすることができる。一実施形態において、S1及びS2音響源がビーム照射パターンを有する場合であってさえも、エミュレートされたマイクロサイズミックイベントを局所化localizedすることができる。図7は、本発明の実施形態に従い、音響源S1が放射ビームを生成するためのアレイ波源である状況を図示する。一実施形態において、アレイ波源S1は、S1S2軸に対して直角に位置する。波源要素の適切な開始時刻差によって、アレイ波源S1は、S1S2軸に対して特定の傾きで音響波を生成することができる。波源S1の音響波面は、例えば、円錐形に制限される。図7に示すように、円錐形の軸は、S1S2軸に対して直角である。従って、エミュレートされたマイクロサイズミックイベントは、図7に示すように、円錐形と円Cδ,dの場所との交点における媒質内の2つの地点M1及びM2に限定される。このように、S1及びS2のビーム照射パターンは、エミュレートされたマイクロサイズミックイベントが媒質内で生じ得る場所を制御する。地震学において、媒質内の音響伝播速度のモデルを仮定することによって、地震計測上で時間反転オペレーションを実行することができる。時間反転モデリングオペレーションは、サイズミックイベントの発生時におけるピークへと戻る音響波に再度焦点を定めることができる。発生時における焦点を定められたエネルギーピークの強度は、最初のサイズミックイベントの強度の関数である。時間反転の一般的なコンセプトは、音響学の分野において多くの適用例をもたらしてきた。一般にリバースタイムマイグレーション又はRTMとして知られる一般的な時間反転の方法論は、例えば石油及びガスの探査のような複雑な媒質内の画像処理に適用されておりGeorgeAMcMechanDeterminationofsourceparametersbywavefieldextrapolationGeophysicalJournaloftheRoyalAstronomicalSocietyVolume71Issue3pages613628December1982を参照、この内容全体は参照によってここに組み入れられる。時間反転の方法論は、上の段落で述べたエミュレートされたマイクロサイズミック計測に適用することができる。本出願において、時間反転オペレーションは、マイクロサイズミックイベントの発生時の時刻及び場所即ち、上の段落で述べたような位置Mcδ,d及び時刻TS1,Mcへと戻る波に焦点を定めることができる。上の段落で述べたように、発生時におけるマイクロサイズミックイベントの強度は、マイクロサイズミックイベントの場所における非線形特性に対して比例する。従って、時間反転オペレーションは、発生の地点Mcδ,dにおける非線形特性の関係する値を決定するためのツールとして用いることができる。このように、時間反転オペレーションが全てのδ,dの組合せに対してエミュレートされたマイクロサイズミックイベント上で実行される場合には、全ての場所Mcδ,dにおける非線形特性を定量化することができる。全ての場所Mcδ,dの非線形特性の値を結合することによって、波源S1及びS2の周囲の媒質の非線形特性の関係する強度の三次元3D画像を構成することができる。例えば、キルヒホッフ、光線Beam及び波動方程式マイグレーションのような探査地震学における従来の標準的な画像処理方法を変更し、媒質の伝播速度モデルを仮定するエミュレートされたマイクロサイズミックイベントの計測値から媒質の非線形特性の関係する強度の3D画像を生成するために、この非線形音響相互作用に適用することもできる。様々な産業に対して知られている他の進歩した逆変換法inversionmethodsをエミュレートされたマイクロサイズミックイベントに適用することができる。非線形媒質内の2つの音響波の非線形相互作用によって生じるエミュレートされたマイクロサイズミックイベントに対してキルヒホッフ画像処理方法論を使用する実施形態について、次の段落で詳述する。一実施形態において、エミュレートされたマイクロサイズミックイベントはMRi,tとして表現することができる。媒質内の全ての所定の地点Mcに対し、相互作用領域Mcから受信器アレイ16の受信器Ri例えば、R1,R2等までの伝播時間TRi,Mc及び音響源S1から受信器例えば、R1,R2等までの伝播時間S1,Mcは伝播速度モデルを用いて計算することができる。一実施形態において、波源S1から相互作用領域Mcまでの波伝播AS1,Mcの振幅、波源S2から相互作用領域Mcまでの波伝播AS2,Mcの振幅及び相互作用領域Mcから受信器Ri例えば、R1,R2等までのビーム伝播AMc,Riの振幅もまた計算することができる。非線形特性の画像値は、次の等式10によって表現することができる。一実施形態において、標準的な信号処理の最良の慣行に従って逆の重み付け要素を固定するために、逆の要素inversefactors、例えば、1/AS1,Mcを計算して、適切な小さなノイズ要因を、等式9に導入しても良い。Mcにおいてマイクロサイズミックイベントが存在する場合には、Mcにおけるマイクロサイズミックイベントからの全ての計測応答Riの和は、他の場所における全ての他のマイクロサイズミックイベントの寄与が位相を異にする限り、同位相となる。従って、等式9から計算されるIMcは、Mcにおけるマイクロサイズミックイベントからの情報のみを含む。等式10は、音響源S1及びS2の組合せからの音響波によって生成されるエミュレートされたマイクロサイズミックイベントから3D画像をいかに構成できるかを示す。多数の画像IMc;S1,S2を、異なる場所における音響源S1及びS2の多数の組合せから構成することができる。伝播速度モデルが正しい場合には、これらの画像は同一となるはずである。これらが同一でない場合には、伝播速度モデルにエラーが存在する。この自己矛盾しない条件を、混合場所Mcにおける局所速度比Vp/Vsは勿論のこと、正しい伝播速度モデルの決定に用いることができる。S1及びS2の複数の場所に対する多数の画像IMc;S1,S2を、混合場所Mcにおける最初の伝播速度モデル及び局所速度比Vp/Vsを仮定して構成することができる。取得する3D画像IMc;S1,S2における差を最小化するために、速度断層撮影手法velocitytomographymethodによる伝播速度モデルの更新を実行することができる。一実施形態において、更新処理は、取得する画像IMc;S1,S2における差が最小化されるまで、繰り返すことができる。媒質の非線形特性若しくは局所速度比Vp/Vs又はこれらの両方の最終画像を作成するために、多数の画像IMc;S1,S2は、その後、結合することができる。本開示の一部の態様において、上述したデータ取得処理及び画像処理を、タイムラプス調査timelapsesurveysを実行するために用いることができる。例えば、圧力、地層流体圧又は飽和率の変化によって生じる非線形性又は速度比Vp/Vsの変形は、d,δ、tのスペースに見ることができ、従って、マップ化された特性へと変換するための複雑な処理を必要とせずに、おおよそ局所化させても良い。ここに記載された方法及びシステムは、音響波伝播を受けるあらゆる媒質に適用することができる。例えば、この方法及びシステムは、地震学、ボアホール検層、医療上の超音波画像診断、非破壊検査、物質科学に適用することができ、例えば、制限されないが、拡散接着サンプルdiffusionbondedsamples内の損傷の位置判定、爆発物内の損傷の位置判定、骨内の損傷の位置判定、合成物内の亀裂密度と非線形性との相関処理、固体の大部分の内部の非線形特性の位置判定等に適用することができる。この方法及びシステムは、物質の一般的な非線形、非破壊評価NDEのために用いることもできる。また、用語プロセッサは、ここでは、1又は複数のプロセッサを包含することは理解されるべきである。1又は複数のプロセッサは、ここで記述した方法又は方法の一部を実行するように構成することができる。1又は複数のプロセッサは、例えば、分散コンピューティング環境のように、1又は複数のコンピュータに配置することができる。一部の実施形態において、本発明の実施形態に従って方法を実行するプログラムは、パーソナルコンピュータ又はサーバのようなコンピュータにおいて、又は、複数のコンピュータを備える分散コンピューティング環境において、プログラムプロダクトとして具体化することができる。プロセッサに対して言及された場合、その用語はこのようなあらゆるコンピューティング環境を包含することを理解すべきである。コンピュータは、例えば、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ハンドヘルドコンピューティングデバイスを含み得る。コンピュータプログラムプロダクトは、上述した方法をコンピュータが実行するようにプログラミングするために用いられ記憶された命令を有するコンピュータ読取可能な媒体、又は、記録媒体を含み得る。好適な記録媒体の例は、フロッピーディスク、光ディスク、DVD、CDROM、光磁気ディスク、RAM、EPROM、EEPROM、磁気又は光カード、ハードディスク、フラッシュカード例えば、USBフラッシュカード、PCMCIAメモリカード、スマートカード、又は他の媒体を含むあらゆるタイプのディスクを含む。或いは、一部又は全体のコンピュータプログラムプロダクトを、リモートコンピュータ又はサーバから、例えば、インターネット、ATMネットワーク、広域ネットワークWAN又はローカルエリアネットワーク等のネットワークを介して、ダウンロードすることができる。現時点で最も実用的であり好ましいと考えられる態様に基づいて、本発明を例示のために詳細に説明したが、このような詳細な説明は例示のみを目的としたものである。本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、むしろ添付された特許請求の範囲の趣旨及び範囲に入る変形や均等な配置も本発明に含められることが意図されている。更なる例として、本発明においては、あらゆる実施形態の一又は複数の特徴を他の実施形態の一又は複数の特徴と可能な限り結合することができる。"