DE2451238A1 - PROCEDURE AND ARRANGEMENT FOR SEISMIC EXPLORATION - Google Patents
PROCEDURE AND ARRANGEMENT FOR SEISMIC EXPLORATIONInfo
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- G01V1/22—Transmitting seismic signals to recording or processing apparatus
- G01V1/223—Radioseismic systems
Description
Unser Zeichen: T 1672Our reference: T 1672
Verfahren und Anordnung zur seismischen ExplorationProcedure and arrangement for seismic exploration
Die Erfindung bezieht sich auf die seismische Exploration und insbesondere auf die Echtzeiterfassung seismischer Rohdaten an einer Hauptstation durch eine Punkübertragung mit gespreiztem Spektrum von mehreren Datenerfassungseinheiten (nachfolgend mit DAU bezeichnet), die im Abstand von einander an unbekannten Stellen in einem Aulschlußgebiet angebracht sind. Seismische Echtzeitdaten werden von jeder Datenerfassungseinheit DAU als Antwort auf eine Abfragecodegruppe zur Hauptstation übertragen. Entfernungsdaten für jede Datenerfassungseinheit DAU bezüglich der Hauptstation und für eine Nebenstation werden ebenfalls erfaßt. Bei der seismischen Exploration müssen der Ort der Schußpunkte, an denen die seismische Energie erzeugt wird, und der Ort der seismischen Detektorstationen, an denen die seismische Energie festgestellt wird, genau bekannt sein. Bisher war mit den Schußpunkten und mit den Detektororten eine"Aufzeichnungsstation über Kabel verbunden. Zur Bestimmung ihres Orts hinsichtlich des Azimutwinkels und des Elevationswinkels wurden alle Stationen sorgfältig vermessen. Im herkömmlichen Pail werden seismische DatenThe invention relates to seismic exploration and, more particularly, to real-time acquisition of raw seismic data at a main station through a point transmission spread spectrum from several data acquisition units (hereinafter referred to as DAU), which are at a distance from each other at unknown locations in an exclusion area are appropriate. Real-time seismic data is collected from each data acquisition unit DAU in response to an interrogation code group transferred to the main station. Distance data for each data acquisition unit DAU with respect to the main station and for a slave station are also recorded. In seismic exploration, the location of the shooting points, where the seismic energy is generated and the location of the seismic detector stations where the seismic energy is determined to be known precisely. So far it was with the shot points and with the detector locations a "recording station connected by cable. To determine its location in terms of azimuth angle and of the elevation angle, all stations were carefully measured. In the conventional pail seismic data
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über Kabel zu einer AufZeichnungsstation übertragen, wo der Erdbewegung an den verschiedenen seismischen Detektoren entsprechende Analogdaten in Daten in digitaler Form umgesetzt werden. Digitale Abtastwerte jedes der seismischen Signale werden in Intervallen von 0,002 oder o,004 Sekunden erhalten. Solche digitalen Darstellungen werden normalerweise multiplexiert und zur weiteren. Verarbeitung mit Hilfe verfügbarer und in der Technik bekannter Verfahren auf Magnetbändern aufgezeichnet. Repräsentative Verfahren werden bei der Anwendung von Systemen aus-'geführt, die von der Firma Texas Instruments Incorporated, Dallas, Texas, hergestellt, verkauft, im leasing-Verfahren abgegeben und verwendet werden und als Di1S I-DFS IV bekannt sind.transmitted via cable to a recording station, where the earth movement corresponding to the various seismic detectors analog data is converted into data in digital form. Digital samples of each of the seismic signals are obtained at 0.002 or 0.004 second intervals. Such digital representations are usually multiplexed and used for further purposes. Processing recorded on magnetic tapes using techniques available and known in the art. Representative processes are performed using systems manufactured, sold, leased and used by Texas Instruments Incorporated, Dallas, Texas, and known as Di 1 S I-DFS IV.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet die Eliminierung der Kabelverbindungen. Eine Hauptstation wird an einer bekannten Stelle bezüglich eines seismischen Schürfgebiets aufgestellt. Datenerfassungseinheiten mit jeweils einem Seismometereingangskanal und Schußpunkte werden dann nach Wunsch im gesamten seismischen Schürfgebiet angebracht. Die Datenerfassungseinheiten werden dann nacheinander zyklisch von der Hauptstation abgefragt. In jede Datenerfassungseinheit DAU wird eine andere Antwortcodegruppe eingetastet. Die Hauptstation sendet nacheinander eine Abfragecodegruppe in Form einer Datenrahmen-Impulsgruppe aus, auf die eine Reihe von Kanalsynchronisierungsimpulsen folgt. Als Antwort auf jede solche Datenrahmen-Impulsgruppe wird die digitale Darstellung der Erdbewegung in jeder Einheit zeitweise gespeichert. Jede Datenerfassungseinheit DAU zählt Kanalimpulse. Wenn die Anzahl der Kanalsynchronisierungsimpulse mit der eingetasteten Antworteodegruppe an der Datenerfassungseinheit übereinstimmt, dann antwortet die Datenerfassungseinheit DAU durch Aussenden eines HF-Signals, das das gespeicherte Erdbewegungssignal·repräsentiert.The present invention involves the elimination of cable connections. A main station is at a known location with respect to a seismic prospect. Data acquisition units each with a seismometer entry channel and shot points are then placed throughout the seismic prospect as desired. The data acquisition units are then interrogated cyclically one after the other by the main station. In every data acquisition unit DAU another response code group is keyed in. The main station successively sends out an interrogation code group in the form of a data frame pulse group, on the one Series of channel synchronization pulses follows. As answer on each such data frame pulse group becomes the digital Representation of earth movement temporarily saved in each unit. Each data acquisition unit DAU counts channel pulses. When the number of channel synchronization pulses with the keyed-in response eode group on the data acquisition unit matches, then the data acquisition unit DAU responds by sending out an RF signal containing the stored Earth Movement Signal · represents.
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Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch die Eliminierung des Lagevermessungsvorgangs, wobei sich die Hauptstation und eine Hebenstation an bekannten Orten bezüglich eines Aufschlußgebiets befinden, während sich die Datenerfassungsstationen an unbekannten Stellen befinden. Die Nebenstation enthält Einrichtungen, mit deren Hilfe sie auf die Ankunftszeitunterschiede zwischen jien Hauptstation-Datenrahmen-Impulsgruppen und den von der Datenerfassungseinheit DAU ausgesendeten Entfernungsbits antworten und diese Zeitunterschiede speiehern kann. Die Nebenstation spricht auch auf ein Abfragesignal aus der Hauptstation an, damit sie zur Hauptstation für jede Datenerfassungseinheit in zeitlicher Folge Entfernungsdifferenzinformationen sendet.The present invention also includes the elimination of the surveying operation with the master station and a lift station at known locations with respect to a Coverage area while the data acquisition stations are are in unknown places. The slave station contains facilities by means of which it is able to check the time of arrival differences between each master station data frame pulse group and those sent out by the data acquisition unit DAU Can answer distance bits and store these time differences. The secondary station also speaks on Interrogation signal from the main station so that it goes to the main station for each data acquisition unit in chronological order Sends distance difference information.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:The invention will now be explained by way of example with reference to the drawing. Show it:
Pig. 1 eine seismische Explorationsanordnung, die über ein Aufschlußgebiet verteilt ist,Pig. 1 a seismic exploration arrangement, which is distributed over an outcrop area,
Pig. 2 ein Blockschaltbild der Hauptstation 13 von Fig. 1,Pig. 2 is a block diagram of the main station 13 from FIG. 1,
Pig. 3 ein Zeitdiagramm der bei der erfindungsgemäßen Anordnung ablaufenden Vorgänge,Pig. 3 shows a time diagram of the processes taking place in the arrangement according to the invention;
Pig. 4 ein Blockschaltbild einer Datenerfassungseinhait DAU von Pig. 1,Pig. 4 is a block diagram of a data acquisition unit DAU by Pig. 1,
Pig. 5 und 6 ein genaues Schaltbild einer Steueranordnung der Datenerfassungseinheit DAU von Pig. 4,Pig. 5 and 6 show a detailed circuit diagram of a control arrangement the data acquisition unit DAU from Pig. 4,
Pig. 7 und 8 ein genaues Schaltbild des Verstärkers, Umsetzers und Schieberegisters von Pig. 4 zusammen mit zugehörigen Steuerschaltungen,Pig. 7 and 8 a detailed circuit diagram of the amplifier, converter and shift register of Pig. 4 along with associated Control circuits,
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Pig. 9 die lagebeZiehung zwischen den 4 Blättern der Zeichnung, auf denen die Figuren 5 bis 8 gezeigt sind,Pig. 9 the positional relationship between the 4 sheets of the drawing, on which Figures 5 to 8 are shown,
Fir. 10 ein genaues Schaltbild eines Impulsgenerators und einer Vorverstärker-Austastschaltung die zum Ansteuern einer Oberflächenwellenvorrichtung bei der erfindungsgemäßen Anordnung geeignet sind, undFir. 10 is a detailed circuit diagram of a pulse generator and a preamplifier blanking circuit for driving a surface acoustic wave device in the invention Arrangement are suitable, and
Fig. 11 eine Anordnung bei der Nebenstation 15 von Fig. 1.FIG. 11 shows an arrangement at the secondary station 15 from FIG. 1.
In Fig. 1 ist schematisch eine seismische Explorationsanordnung nach der Erfindung dargestellt. An ausgewählten Orten, beispielsweise am Schußpunkt 10, werden seismische Impulse erzeugt. Die resultierenden seismischen Wellen* wandern längs unter der Oberfläche liegenden Wegen zu unter der Obenfläche liegenden reflektierenden Horizonten und wieder zur Oberfläche zurück, wo sie von Seismometerfeidern, beispielsweise vom Detektorfeld 11 festgestellt werden. Die auf diese Weise festgestellten seismischen Wellen gelangen in Form von Analogsignalen zu einer Datenerfassungseinheit 12 (DAU).In Fig. 1, a seismic exploration arrangement is schematically shown according to the invention. At selected locations, for example at shot point 10, seismic Generates impulses. The resulting seismic waves * migrate along sub-surface paths to below reflective horizons lying on the surface and back to the surface, where they are detected by the detector field 11, for example will. The seismic detected in this way Waves reach a data acquisition unit 12 (DAU) in the form of analog signals.
Die Datenerfassungseinheit 12 ist ein HF-Transponder mit Einrichtungen zum Durchführen einer Analog-Digital-Umsetzung der vom Detektorfeld 11 festgestellten seismischen Wellen und zum Antworten auf eine AbfrageausSendung von einer Hauptstation 13, damit zu dieser Station 13 Signale gesendet werden, die den vom Detektorfeld 11 festgestellten seismischen Daten entsprechen.Begleit-Datenerfassungseinheiten DAU sind an ausgewählten Punkten auf einer zu vermessenden Fläche angeordnet, wie in Fig. 1 dargestellt ist.The D a tenerfassungseinheit 12 is an RF transponder having means for performing analog-to-digital conversion of the D e tektorfeld 11 detected seismic waves and thus 13 signals are sent to respond to a query broadcast by a master station 13, to this station, the correspond to the seismic data ascertained by the detector field 11. Accompanying data acquisition units DAU are arranged at selected points on a surface to be measured, as shown in FIG.
In der Vergangenheit waren Detektorfeider, beispielsweise das Detektorfeld 11, über Kabel mit einer Aufzeichnungs-In the past, detector fields were, for example the detector field 11, via cable with a recording
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station 13 verbunden. Bei der Aufzeichnung wurden Signale multiplexiert, von einer analogen Darstellungsform in eine digitale Darstellungsform umgesetzt und dann auf einem Magnet-"band gespeichert. Ferner bestand ein ganz normaler Vorgang darin, daß der Ort des Schußpunkts 10 und jeder Ort der Detektorfelder, beispielsweise des Detektorfelds 11 exakt vermessen und sowohl hinsichtlich des Azimutwinkels und des ElevationswinkeIs festgestellt wurden.station 13 connected. During the recording, signals were multiplexed, from an analog representation to a implemented digital representation and then on a magnetic "tape saved. Furthermore, it was a completely normal process that the location of the shot point 10 and each location of the Detector fields, for example the detector field 11, measured exactly and both with regard to the azimuth angle and the Angles of elevation have been determined.
Bei der hier beschriebenen Anordnung werden die seismischen Daten durch Punk in Echtzeit zur Hauptstation 13 gesendet. Vorzugsweise ist in dem zu vermessenden Gebiet 14 eine HF-Nebenstation 15 aufgestellt. Durch Abfragen über einen HP-Kanal 16, der sich zwischen der Hauptstation- 13 und der Datenerfassungseinheit 12 erstreckt, werden nicht nur seismische Echtzeitdaten gesammelt, sondern es werden auch Entfernungsinformationen erfaßt. Entfernungs.informationen werden von der Nebenstation über Kanäle 17 und 18 erfaßt. Die von der Nebenstation 15 gesammelten Entfernungsdaten werden dann von der Hauptstation 13 über den Kanal 18 erfaßt. Der Schußzeitpunkt, das heißt der Zeitpunkt, an dem die seismische Strahlung am Schußpunkt 10 erzeugt wird, wird von der Heuptstation 13 über den Kanal 19 gesendet. Aufgrund dieser Vorgänge können die Datenerfassungseinheiten, beispielsweise die Datenerfassungseinheit 12 mit ihrem zugehörigen Detektorfeld 11, beliebig im gesamten Bereich 14· angebracht werden. Sie werden dann hinsichtlich der seismischen Daten in Echtzeit abgefragt, während gleichzeitig Informationen hinsichtlich der Entfernung erhalten werden. Triangulationsberechnungen auf der Grundlage der durch Anwendung der Nebenstation 15 erfaßten Entfernungsdaten ergeben die Orte hinsichtlich des Azimutwinkels.With the arrangement described here, the seismic data is sent to the main station 13 by Punk in real time. An RF secondary station 15 is preferably set up in the area 14 to be measured. By interrogating an HP channel 16 extending between the master station 13 and the data acquisition unit 12, not only is real-time seismic data collected, but range information is also acquired. Distance information is acquired from the slave station via channels 17 and 18. The distance data collected by the slave station 15 are then acquired by the master station 13 via the channel 18. The time of the shot, that is to say the time at which the seismic radiation is generated at the point of fire 10, is transmitted from the main station 13 via the channel 19. As a result of these processes, the data acquisition units, for example the data acquisition unit 12 with its associated detector field 11, can be attached anywhere in the entire area 14. You are then queried for the seismic data in real time, while information regarding the range is obtained at the same time. Triangulation calculations on the basis of the distance data acquired using the slave station 15 give the locations in terms of the azimuth angle.
In Pig. 2 ist ein Blockschaltbild der Hauptstation. 13 dar-In Pig. 2 is a block diagram of the master station. 13 dar-
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^gestellt. Ein Taktoszillator 20 ist mit einem Intervallzähler 21 verbunden«, Der Intervallzähler 21 ist mit einer Steuermöglichkeit über eine Leitung 21 a ausgestattet, damit die Geschwindigkeit gesteuert werden kann, mit der die seismischen Daten abgetastet werden sollen. Der Ausgang des Intervallzählers 21 ist an einen Impulsgenerator 22 angeschlossen, und er steht über.eine Leitung 23 mit einem Zähler 24 mit einem Teilerverhältnis Ii in Verbindung. Der Impulsgenerator 22 erzeugt einen HP-Impuls mit einer Dauer unter einer Mikrosekunde. Der Impuls wird mit einer vom Zähler 21 bestimmten Impulsfolge erzeugt. Die Folge der Ausgangsimpulse des Impulsgenerators 22 ist in Fig. 3 dargestellt.^ posed. A clock oscillator 20 is provided with an interval counter 21 connected «, the interval counter 21 is equipped with a control option via a line 21 a so that the rate at which the seismic data is to be sampled can be controlled. The outcome of the Interval counter 21 is connected to a pulse generator 22, and it is over.eine line 23 with a Counter 24 associated with a division ratio Ii. The pulse generator 22 generates an HP pulse with a duration under a microsecond. The impulse is dated with a Counter 21 generated certain pulse train. The sequence of the output pulses from the pulse generator 22 is shown in FIG.
In Fig. 3 enthält der Signalverlauf A1 eine Darstellung eines Blocks 25 aus Impulsen,- die von einer Datenerfassungseinheit DAU als Antwort ausgesendet werden sollen« Sechzehn Dateninformationsbits sollen von der Datenerfassungseinheit 12 als Antwort auf einen Kanalsynchronisierungsimpuls 27 gesendet werden. Der Kanalsynchronisierungsimpuls 27 folgt in einem vorbestimmten Intervall auf einen Datenrahmenimpuls 26. Zweiundzwansig weitere Kanalsynchronisierungs~ impulse, beispielsweise der Impuls 28, folgen in gleichmäßigen Zeitintervallen auf den Kanalsynchronisierungsimpuls 27, wenn 24 Datenerfassungseinheiten verwendet werden. Zwischen Datenrahmen-Impulsfolgen werden vierundzwanzig Kanalsynchroniserungsimpulse erzeugt.In FIG. 3, the signal curve A1 contains a representation of a block 25 of pulses which are to be sent out by a data acquisition unit DAU as a response. The channel synchronization pulse 27 follows a data frame pulse 26 at a predetermined interval. Twenty-two further channel synchronization pulses, for example the pulse 28, follow the channel synchronization pulse 27 at regular time intervals if 24 data acquisition units are used. Twenty-four channel sync pulses are generated between data frame pulse trains.
Der Signalverlauf A2 zeigt eine Datenrahmen-Impulsfolge 26, 29, wobei zwischen den Datenrahmen-Impulsfolgen 26 und 29 Kanalsynchronisierungsimpulse 27, 28, 35c liegen. The signal curve A2 shows a data frame pulse train 26, 29, channel synchronization pulses 27, 28, 35c lying between the data frame pulse trains 26 and 29.
Die Datenrahmen-Impulsfolgen 26 und 29 enthalten jeweils 2¥@i Impulse, die unmittelbar nacheinander ausgesendet wer-The data frame pulse trains 26 and 29 each contain 2 ¥ @ i pulses that are sent out immediately one after the other
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Der Signalyerlauf A3 gibt eine Folge von Impulsen 26...29, usw. an. Die Datenrahmen-Impulsfolgen schließen sich an eine Entfernungszyklus-Impulsfolge 30 an. Zwischen der Entfernungszyklus-Impulsfolge 30 und der nächsten folgenden Entfernungs-Zyklus-Impulsfolge 31 liegen vierundzwanzig Datenrahmen-Impulsfolgen. Die Entfe'rnungs-Zyklus-Impulsfolgen 30 und 31 bestehen jeweils aus einer Gruppe von drei aufeinanderfolgenden Impulsen.The signal run A3 indicates a sequence of pulses 26 ... 29, etc. The D a tenrahmen pulse trains join pulse sequence removal cycle 30 a. Between the removal cycle pulse train 30 and the next following removal cycle pulse train 31 there are twenty-four data frame pulse trains. The removal cycle pulse trains 30 and 31 each consist of a group of three consecutive pulses.
In der Anordnung von Pig. 2 werden Kanalsynchronisierungsimpulse, Rahmen- und Entfernungs-Impulsfolgen vom Impulsgenerator 22 an eine Oberflächenwellenvorrichtung 31 angelegt. Die Oberflächenwellenvorrichtung 31 dient dazu, jeden Impuls mit einer Dauer unter einer Mikrosekunde aus dem Generator 22 über ein beträchtliches Band zu spreizen und der Schwingung einen eindeutigen Verlauf zu geben, der von einer dazupassenden Oberflächenwellenvorrichtung an den Stationen 10, 12, 15 und so weiter von der Hauptstation 13 von I1Ig. 1 entfernt festgestellt werden soll. Ein Vorverstärker 32 und ein Leistungsverstärker 33 erregen dann eine Antenne 34 über einen Sende-Empfangs-Schalter 35. Das bisher beschriebene System von Pig. 2 ist ein herkömmlicher HP-Kanal mit Ausnahme der Verwendung einer Oberflächenwellenvorrichtung, die eine Bandbreiten spreizung . ergibt.In the arrangement of Pig. 2, channel sync pulses, frame and range pulse trains from the pulse generator 22 are applied to a surface acoustic wave device 31. The surface acoustic wave device 31 is used to spread each pulse with a duration of less than a microsecond from the generator 22 over a considerable band and to give the oscillation a clear course, which of a matching surface acoustic wave device at the stations 10, 12, 15 and so on from the main station 13 of I 1 Ig. 1 removed to be determined. A preamplifier 32 and a power amplifier 33 then excite an antenna 34 via a transmit / receive switch 35. The Pig system described so far. Fig. 2 is a conventional HP channel except for the use of a surface acoustic wave device which has bandwidth spreading. results.
Das bisher beschriebene System bildet den Sendeabschnitt der Hauptstation.The system described so far forms the transmission section of the main station.
Die Hauptstation ist auch mit einem Empfangsabschnitt ausgestattet, so daß die in der Impulsfolge 25 von Fig. 3 enthaltene Information an der Hauptstation empfangen und gespeichert werden kann. Der Empfangsabschnitt enthält die Leitung 36, die vom Sende-Empfangs-Schalter 35 zu einem Vorverstärker 37 führt. Der Vorverstärker 37The main station is also with a receiving section equipped so that the information contained in the pulse train 25 of Fig. 3 can be received at the master station and can be saved. The receiving section contains the line 36 from the transmit / receive switch 35 leads to a preamplifier 37. The preamplifier 37
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ist dann an eine Empfangs-Oberflächenwellenvorrichtung angeschlossen, die der Oberflächenwellenvorrichtung 31 gleicht; ihr wird das Signal jedoch angelegt, damit es einer in Bezug auf die Signalbehandlung im Vorverstärker 32 spiegelbildlichen Behandlung unterzogen wird. Das Ausgangssignal der Oberflächenwe11envorrichtung 38 wird dann einem Mischer 39 zugeführt, der von einem Überlagerungsoszillator 40 gespeist wird. Das Ausgangssignal des Mischers 39 wird über einen ZF-Verstärker 41 einem Hillkurvendetektor 42 zugeführt, so daß dieser an seinem Ausgang e:xakt in der Mitte des impulsförmigen Ausgangssignals der Oberflächenwellenvorrichtung 38 einen Impuls mit der Dauer einer Mikrosekunde erzeugt. Der Ausgangsimpuls des Hüllkurvendetektors 42 wird dann einem Videoverstärker 43 zugeführt, dessen Ausgangssignal über einen Schwellwertdetektor 44 zu einem Demultiplexer 45 und von diesem aus zu einem Datenspeicher-Schieberegister 46 gelangt. Die seismischen Datensignale, die an der zum Demultiplexer 45 führenden Ausgangsleitung 47 erscheinen, erscheinen dann an den Ausgangsleitungen 48.is then to a receiving surface acoustic wave device which is the same as the surface acoustic wave device 31; however, the signal is applied to her so that it can is subjected to a mirror image treatment with respect to the signal treatment in the preamplifier 32. The output signal the surface wave device 38 is then a mixer 39, which is fed by a local oscillator 40. The output of the mixer 39 is fed to a hill curve detector 42 via an IF amplifier 41, so that this detector 42 is at its output e: xakt in the center of the pulse-shaped output of the surface acoustic wave device 38 generates a one microsecond pulse. The output pulse of the envelope detector 42 is then fed to a video amplifier 43, the output signal of which passes through a threshold value detector 44 to a demultiplexer 45 and from there to a data storage shift register 46. the seismic data signals appearing on the output line 47 leading to the demultiplexer 45 appear then on output lines 48.
Es gibt viele spezielle Arten der Verarbeitung oder Verwendung der Daten, wenn sie erst einmal in Multiplexform auf der Leitung 47 gesammelt sind. Die hier beschriebene Anordnung ist auf die Erfassung von seismischen Daten und von Entfernungsdaten in Echtzeit in multiplexierter Form bei einer Hauptstation gerichtet.There are many specialized ways of processing or using the data, once it is multiplexed are collected on line 47. The arrangement described here is based on the acquisition of seismic data and real-time distance data in multiplexed Form directed at a main station.
In Pig. 4 ist eine Ausführungsform einer Datenerfassungseinheit 12 dargestellt. Das seismische Detektorfeld 11 ißt an die Eingangsklemmen 50 eines Vorverstärkers 51 anzuschließen, dessen Ausgangssignal ein Filter 52 durchläuft. Der Vorverstärker 51 und das Filter 52 sind herkömmliche Baueinheiten, die in einem seismischen Vermessungs-In Pig. 4 shows an embodiment of a data acquisition unit 12. The seismic detector field 11 must be connected to the input terminals 50 of a preamplifier 51, the output signal of which passes through a filter 52. The preamplifier 51 and the filter 52 are conventional structural units that are used in a seismic survey
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system häufig verwendet werden, das unter der Bezeichnung DFS I-DFS IV von der Firma Texas Instruments Incorporated, Dallas, Texas hergestellt, angewendet und verkauft wird. Die vom Filter 52 wegführenden Schaltungsanordnungen umfassen Baueinheiten zur Analog/Digital-Umsetzung und Aussendung der digitalen Ausgabe von 2-ms- oder 4-ms-Abtastwerten des seismischen Signals in Echtzeit, das den Klemmen 50 als Antwort auf Abfrageimpulse von der Hauptstation angelegt werden· Insbesondere ist ein. Verstärker 53 vorgesehen, der mit einer Schaltung 54 zur automatischen Verstärkungsregelung ausgestattet ist. Der Ausgang des Verstärkers 53 ist mit einem Analog/Digital-Umsetzer 55 verbunden, dessen Ausgang über einen Kanal 56 an ein Parallellade-Serienschieberegister 57 angeschlossen ist. Eine Zweigleitung 58 führt von der Leitung 56 zu einem Verstärkungssteuergenerator Der Verstärkungssteuergenerator 59 dient der Steuerung der Schaltung 54 zur automatischen Verstärkungsregelung. Der Verstärkungssteuergenerator 59 ist mit einer Ausgangsleitung 60 versehen, die zum Schieberegister 57 führt. Auf diese Weise werden in Form eines aus mehreren Bits bestehenden Worts vorliegende Daten auf der Leitung 56 im Register 57 zusammen mit dem Verstärkungsexponenten in Form einer aus mehreren Bits bestehenden, über die Leitung 60 angelegten Gruppe gespeichert. Der Inhalt des Schieberegisters 57 kann dann taktgesteuert abgegeben werden, damit er von der Antenne 61 ausgesendet wird. Der Kanal zwischen dem Schieberegister 57 und der Antenne 61 enthält einen Impulsgenerator 62, der für jeden Binärwert "1" im Schieberegister 57 einen Impuls mit einer Dauer unter einer Mikrosekunde erzeugt. Das Ausgangssignal des Impulsgenerators 62 wird an eine Oberflächenwellenvorrichtung 53 angelegt, deren Ausgangssignal wiederum über einen Vorverstärker 64 und einen Leistungsverstärker 65 einem S end ©■-Empfangs-Schalter 66 zugeführt wird. Der Impulsgenerator 62 erzeugt einen HF-Impuls mit einer Dauer unter einer, Mikr©8@kundep system manufactured, used and sold under the designation DFS I-DFS IV by Texas Instruments Incorporated of Dallas, Texas. The circuit arrangements leading away from the filter 52 comprise units for analog / digital conversion and transmission of the digital output of 2 ms or 4 ms samples of the seismic signal in real time, which are applied to terminals 50 in response to interrogation pulses from the main station In particular is a. Amplifier 53 is provided, which is equipped with a circuit 54 for automatic gain control. The output of the amplifier 53 is connected to an analog / digital converter 55, the output of which is connected via a channel 56 to a parallel load series shift register 57. A branch line 58 leads from the line 56 to a gain control generator. The gain control generator 59 is used to control the circuit 54 for automatic gain control. The gain control generator 59 is provided with an output line 60 which leads to the shift register 57. In this way, data present in the form of a word consisting of several bits are stored on the line 56 in the register 57 together with the gain exponent in the form of a group consisting of several bits and applied via the line 60. The content of the shift register 57 can then be output in a clock-controlled manner so that it is transmitted by the antenna 61. The channel between the shift register 57 and the antenna 61 contains a pulse generator 62 which generates a pulse with a duration of less than one microsecond for each binary value "1" in the shift register 57. The output signal of the pulse generator 62 is applied to a surface acoustic wave device 53, the output signal of which is in turn fed via a preamplifier 64 and a power amplifier 65 to a sending switch 66. The pulse generator 62 generates an RF pulse having a duration of less than one, Germ © 8 @ customer p
' S09821/0SSS'S09821 / 0SSS
der der Oberflächenwellenvorrichtung 53 zugeführt wird, damit der Impuls zeitlich und hinsichtlich seines Spektrums gespreizt wird, so daß dieser Impuls mit einer "bestimmten Kennung codiert werden kann, während eine relativ niedrige Sendeleistung pro Zyklus der Bandbreite ermöglicht wird.which is supplied to the surface acoustic wave device 53, so that the pulse is spread over time and with regard to its spectrum, so that this pulse with a "certain Identifier can be encoded while a relatively low one Transmission power per cycle of the bandwidth is made possible.
Die von einer Datenerfassungseinheit empfangenen Abfragecodegruppen gelangen von der Antenne 61 über den Sende-Empfangs-Schalter 66 zu einem HF-Verstärker 67. Das Ausgangssignal des HF-Verstärkers 6? wird an eine Oberflächenwellenvorrichtung 68 angelegt, die der Oberflächenwellenvorrichtung 63 gleicht, jedoch so angeschlossen ist, daß sie eine Zeitkompression des empfangenen Signals bewirkt. Das Ausgangssignal der Oberflächenwellenvorrichtung 68 wird einem Mischer 69 zugeführt, der von einem überlagerungsoszillator 70 gespeiet wird, damit das Ausgangssignal der Oberflächenwellenvorrichtung 68 auf eine-Zwischenfrequenz umgesetzt wird. Das Ausgangssignal des Mischers 69 gelangt zu einem ZF-Verstärker 71 und dann zu einem Hüllkurvendetektor 72, dessen Ausgangssignal über einen Videoverstärker 73 und einen Schwellwertdetektor 74 zu einem Impulsformer 75 gelangt. Der Impulsformer 75 speist einen Rahmendecodie-' rer 76, der ein Eingangssignal für eine veränderliche Verzögerungseinheit 77 liefert. Die ,Verzögerungseinheit 77 legt über eine leitung 78 Taktimpulse an das Schieberegister 57 an. Über die Leitungen 79 werden Kanalnummern von Hand voreingestellt, damit die zum Schieberegister 57 führende Taktleitung 80 gesteuert wird. Auch einem Statusregister 81 werden Taktimpulse von der Verzög®mmgseinheit 77 zugeführt. Das Statusregister liefert ©in Eingangsaignal für üas Schieberegister 57 in Form einzelner Bits In zeitlicher !©Ige über eine leitung 82ö Der Eingang des Statusregisters 81 wird von einer Saram@13L@itmxg 83 goTbildet» die für die sieh auf di© Datenerfasiungseinheit besiehende Statusin- ©i&© Kapngität Ton 24 Bits rar Verfügung stellt.The query code groups received by a data acquisition unit pass from the antenna 61 via the transmit / receive switch 66 to an RF amplifier 67. The output signal of the RF amplifier 6? is applied to a surface acoustic wave device 68 which is similar to surface acoustic wave device 63 but is connected to time compress the received signal. The output signal of the surface acoustic wave device 68 is fed to a mixer 69, which is fed by a local oscillator 70, so that the output signal of the surface acoustic wave device 68 is converted to an intermediate frequency. The output signal of the mixer 69 arrives at an IF amplifier 71 and then to an envelope detector 72, the output signal of which arrives at a pulse shaper 75 via a video amplifier 73 and a threshold value detector 74. The pulse shaper 75 feeds a frame decoder 76, which supplies an input signal for a variable delay unit 77. The delay unit 77 applies clock pulses to the shift register 57 via a line 78. Channel numbers are preset manually via the lines 79 so that the clock line 80 leading to the shift register 57 is controlled. Clock pulses from the delay unit 77 are also fed to a status register 81. The status register © delivers Eingangsaignal for UEAs shift register 57 in the form of individual bits in time! © Ige over a circuit 82 ö The input of the status register 81 is itmxg from a Saram @ 13L @ goTbildet 83 "the look besiehende for on di © Datenerfasiungseinheit Statusin - © i & © capacity sound 24 bits rar provides.
Jede Datenerfassungseinheit DAU von Fig. 1 enthält den in Fig. 4 dargestellten Transponder, "bei dem die Echtzeitspeicherung der an den Anschlußklemmen 50 erscheinenden Analogdaten in digitaler Darstellung im Schieberegister 57 erfolgt. Die gespeicherten Daten werden dann aus dem Schieberegister 57 gelesen und über die Antenne 61 von jeder Datenerfassungseinheit DAU als Antwort auf von der Verzögerungseinheit 77 decodierte Abfrageimpulse aus der Hauptstation ausgesendet.Each data acquisition unit DAU of FIG. 1 contains the transponder shown in FIG the analog data appearing at the connection terminals 50 in digital representation in the shift register 57 takes place. The stored data is then read from the shift register 57 and transmitted via the antenna 61 from each data acquisition unit DAU in response to from the Delay unit 77 decoded interrogation pulses from the Main station sent out.
Die gemäß Fig. 9 angeordneten Figuren 5 bis 8 zeigen die Hauptteile der Datenerfassungseinheit DAU.FIGS. 5 to 8 arranged according to FIG. 9 show the main parts of the data acquisition unit DAU.
Die Figuren 5 und 6 zeigen Teile der Schaltung von Fig. 4 einschließlich des Impulsformers 75, des Rahmendecodierers 76 und der veränderlichen Yerzögerungseinheit, die zur Ausgangsleitung 80 von Fig. 4 führt. Die Eingangsleitung 100 von Fig. 5 ist die zum Impulsformer 75 führende Eingangsleitung. Die in den Figuren 5 und 6 dargestellte Schaltung dient dem Empfang von Abfrageimpulsen aus der Hauptstation, und sie bewirkt die Erzeugung von Steuerimpulsen, die aus dem Schieberegister 57 die Daten lesen, die in diesem an dem Zeitpunkt gespeichert sind, an dem der Abfrageimpuls von der Datenerfassungseinheit empfangen wird.Figures 5 and 6 show parts of the circuit of Figure 4 including the pulse shaper 75, the frame decoder 76 and the variable delay unit leading to output line 80 of FIG. The input line 100 of FIG. 5 is the input line leading to pulse shaper 75. The circuit shown in FIGS. 5 and 6 is used to receive interrogation pulses from the main station, and it causes the generation of control pulses which read from the shift register 57 the data contained in it are stored at the time at which the interrogation pulse is received by the data acquisition unit.
Wie die Figuren 5 und 6 zeigen, führt die Abfrageeingangsleitung 100 vom Empfängerkanal zum Eingang eines F]_ip-Flops 101, das zur Impulsformung als monostabile Kippschaltung verwendet wird. Der Ausgangsimpuls des Flip-Flops 101 erscheint an der Leitung 102, und er wird einem Eingang einer UOR-Schaltung 103 zugeführt. Die Leitung 102 bildet den Ausgang des Flip-Flops 101, der ein bezüglich des Eingangssignals an der Leitung 100 negiertes Signal abgibt. Die leitung 104 führt ein Ausgangssignal mit der gleichenAs FIGS. 5 and 6 show, the interrogation input line 100 leads from the receiver channel to the input of an F] _ip-flop 101, which is used for pulse shaping as a monostable multivibrator. The output pulse of the flip-flop 101 appears on line 102, and it is supplied to an input of a UOR-S c attitude 103rd Line 102 forms the output of flip-flop 101, which emits a signal negated with respect to the input signal on line 100. Line 104 carries an output signal with the same
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_12_ 2451233_ 12 _ 2451233
Polarität wie auf der Leitung 100. Die leitung 104 ist mit dem Vore ins te Il β ingang eines Flip-Flops 105 verbunden. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 105 erscheint an der Leitung 106, die mit dem Taktfreigabeeingang eines 7-Bit-Binarzählers 107 verbunden ist. Die Taktleitung 108 liefert den Systemtakt mit einer Frequenz von 2,560 MHz.Polarity as on the line 100. The line 104 is connected to the Vore ins te Il β input of a flip-flop 105. The A u sgangssignal of the flip-flop 105 appears on line 106 which is connected to the clock enable input of a 7-bit Binarzählers 107th The clock line 108 supplies the system clock at a frequency of 2.560 MHz.
Eine der aus dem Zähler 107 kommenden Leitungen, die Lgitung 109, ist mit einem Eingang einer UAND-Schaltung 110 verbunden. Der Ausgang der HAIiD-Schaltung 110 ist über eine Leitung 111 mit dem zweiten Eingang der ΪΓΟΕ-Schaltung 103 verbunden. Die Leitung 111 ist über eine HAHD-Schaltung 112 auch mit dem Löscheingang des Flip-Flops 105 verbunden. Der Ausgang der HAHD-Schaltung 112 ist auch an die Taktfreigabeklemme eines Zählers angeschlossen. Die Ausgangsleitung 114 des Zählers 113 ist mit dem zweiten Eingang der HAHD-Schaltung 110 verbunden. Die Leitung 104 ist mit dem Takteingang des Zählers 113 verbunden. Die Leitung 115 ist über die HOR-Schaltung 115a und über einen Hegator 115b mit dem Freigabeeingang eines dekadischen Zählers 107 und mit dem Rückstelleingang eines Binärzählers 113 verbunden. Die Zahlen 6 und 7 beim Zähler 107 bezeichnen Ausgangsimpulse 6 bzw. 7 des fünfstufigen dekadischen Zählers 107. Die Zähler 107, 113 und das Flip-Flop 105 können somit entweder über die HOR-Schaltung und den Hegator entweder vom Ausgangsimpuls 7 oder von einem Signal an der Leitung 115 rückgesetzt werden.One of the lines coming from the counter 107, the line 109, is connected to an input of a UAND circuit 110. The output of the HAIiD circuit 110 is connected to the second input of the ΪΓΟΕ circuit 103 via a line 111. The line 111 is also connected to the clear input of the flip-flop 105 via a HAHD circuit 112. The output of the HAHD circuit 112 is also connected to the clock enable terminal of a counter. The output line 114 of the counter 113 is connected to the second input of the HAHD circuit 110. The line 104 is connected to the T a kteingang of the counter 113 is connected. The line 115 is connected to the release input of a decadic counter 107 and to the reset input of a binary counter 113 via the HOR circuit 115a and via a hegator 115b. The numbers 6 and 7 in the counter 107 designate output pulses 6 and 7, respectively, of the five-stage decadic counter 107. The counters 107, 113 and the flip-flop 105 can thus either from the output pulse 7 or from a signal via the HOR circuit and the hegator can be reset on line 115.
Der Ausgang der HOR-SChaltung 103 ist über eine HOR-Schaltung 120 von Fig. 6 am Eingang einer drei Eingänge aufweisenden HOR-Schaltung 121 und .am Takteingang eines Flip-Flops 120 angeschlossen. Die Flip-Flops 101, 105 und 122 sind ebenso wie das Flip-Flop 124 D-Flip-Flops.The output of the HOR circuit 103 is via an HOR circuit 120 of FIG. 6 at the input of a HOR circuit 121 having three inputs and at the clock input of one Flip-flops 120 connected. The flip-flops 101, 105 and 122, like the flip-flop 124, are D flip-flops.
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Wenn am Ausgang der NOR-Schaltung 120 ein Impuls erscheint, dann gewährleistet die Vorderflanke dieses Impulses, daß an der Leitung 125, die vom Q-Ausgang des llip-Flops 122 abgeht, ein niedriger Signalwert liegt. Die Leitung 125 ist auch mit einem zweiten Eingang der ITOR-Schaltung 121· verbunden. Der dritte Eingang wird von einer später noch zu beschreibenden Schaltung versorgt, die anzeigt, daß ein I.D.-Vergleich beendet ist.If a pulse appears at the output of the NOR circuit 120, then the leading edge of that pulse ensures that on line 125 coming from the Q output of the llip-flop 122 goes off, a low signal value lies. The line 125 is also connected to a second input of the ITOR circuit 121. The third entrance is from a The circuit to be described later supplies the indicates that an I.D. comparison has ended.
Die B"OR-Schaltung 121 ist mit dem Takteingang eines siebe stufigen Binärzählers 126 verbunden. Der Binärzähler 126 und der ebenfalls aus sieben Stufen aufgebaute Zähler 128 werden mit zugehörigen Schaltungen dazu verwendet, binäre Daten am Ausgang der UOR-Schaltung 121 in binär codierte Dezimaldaten umzuformen, wenn sie an eine Gruppe von sechs Antivalenz-Schaltungen 131 bis 138 angelegt werden. Die Antivalenz-Schaltungen 131 bis 138 vergleichen die BCD-Codegruppe der Zähler 126 und 128 mit einer voreingestellten digital eingegebenen BCD-I♦D.-Codegruppe von Zackenradeodierern, die für die Handeingabe der Codegruppe in jeder Datenerfassungseinheit DAU vorgesehen sind. Die Ausgangszustände der Zackenradschalter erscheinen an den Leitungen 141 bis 148. Es sei bemerkt, daß zu diesem Zweck die Bits mit der Bewertung Eins (1) für die Klemme QL und A cht (8) von der Klemme Q. des Zählers 126 an die Antivalenz-Schaltungen 131 und 134 und auch an die NAND-Schaltung 150 angelegt sind. Der Ausgang der NAND-Schaltung 150 ist mit einem Eingang einer drei Eingänge aufweisenden NOR-Schaltung 151 verbunden. Der Ausgang der NOR-Schaltung 151 ist am Takteingang des Zählers 128 angeschlossen, und er steht über eine Leitung 152 mit dem Eingang einer NOR-Schaltung 153 in Verbindung. Der Ausgang der NOR-Schaltung 153 ist über einen Negator 154 mit der Rücksetzklemme des Zählers 126 verbunden. Der Ausgang der NAND-Schaltung 150 ist über einen Negator 155 am Eaktöin™The B "OR circuit 121 is a seven-stage with the clock input Binary counter 126 connected. The binary counter 126 and the counter 128, which is also composed of seven stages are used with associated circuits to convert binary data at the output of the UOR circuit 121 into binary coded Transform decimal data when applied to a group of six exclusive OR circuits 131-138. The non-equivalence circuits 131 to 138 compare the BCD code group of the counters 126 and 128 with a preset one digitally entered BCD-I ♦ D. code group of Jagged encoder for manual entry of the code group are provided in each data acquisition unit DAU. the The output states of the thumbwheel switches appear on the Lines 141 through 148. It should be noted that for this purpose the bits with a weighting of one (1) for the terminal QL and A cht (8) from terminal Q. of counter 126 to exclusive OR circuits 131 and 134 and also to the NAND circuit 150 are created. The output of the NAND circuit 150 has one input of a three input NOR circuit 151 connected. The output of the NOR circuit 151 is connected to the clock input of the counter 128, and it is connected to the input of a NOR circuit 153 via a line 152. The exit the NOR circuit 153 is via an inverter 154 with the Reset terminal of counter 126 connected. The output of the NAND circuit 150 is via an inverter 155 at the Eaktöin ™
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gang des Flip-Flops 124 angeschlossen. Das Flip-Flop 124 wird als monostable Kipp-Schaltung betrieben, de-' ren Periode von einem Widerstand 124a bestimmt wird. Der ^-Ausgang des Flip-Flops 124 ist über eine Leitung 156.mit dem VoreinsteHeingang des Flip-Flops 122 verbunden. Der Signalwert aui der Leitung 125 dient zum Sperren einer Eingabe in die NOR-Schaitung 121 für die Dauer eines !Eaktintervalls.connected to the output of the flip-flop 124. The flip-flop 124 is operated as a monostable toggle circuit, de- ' ren period is determined by a resistor 124a. The ^ output of flip-flop 124 is on a line 156 connected to the default input of flip-flop 122. The signal value on the line 125 is used to block an input into the NOR circuit 121 for the Duration of a! Act interval.
Die Ausgangsleitungen der Antivalenz-Schaltungen 131 bis 138 sind an die Eingänge der HOR-Schaltungen 160 und 161 angeschlossen« Die Ausgänge der NOR-Schaltun-.gen 160 und 161 sind an die Eingänge einer NAND-SChaltung 162 angeschlossene Das Signal am Ausgang der NAND-Schaltung 162 hat bei hohem Signalwert am Ausgang des Negators 163 dann und nur dann einen niedrigen Wert, wenn an allen Leitungen zu den NOR-Schaltungen 16O und 161 niedrige Signalwerte vorliegen.The output lines of the non-equivalence circuits 131 to 138 are connected to the inputs of the HOR circuits 160 and 161. The outputs of the NOR circuits 160 and 161 are connected to the inputs of a NAND circuit 162. The signal at the output of the NAND Circuit 162 has a high signal value at the output of the inverter 163 if and only if low signal values are present on all lines to the NOR circuits 160 and 161.
Die Ausgangsleitung 164 des Negators 163 ist mit der dritten Eingangsleitung der NOR-Schaltungen 121 und 151 verbunden. Dies dient dazu, den Zählvorgang in den Zählern 126 und 128 anzuhalten, wenn der Signalwert am Ausgang des Negators 163 hoch oder wahr ist.The output line 164 of the inverter 163 is connected to the third input line of the NOR circuits 121 and 151 are connected. This is used to keep the counting process in the To stop counters 126 and 128 when the signal value at the output of inverter 163 is high or true.
Der Negator 163 ist auch an den Takteingang eines Flip-Fiops 170 angeschlossen, das als monostabile Kippschaltung betrieben wird, deren Periodendauer 1 ms beträgt und vom Widerstand 161 bestimmt wird. Die Leitung 172 führt vom Q-Ausgang des Flip-Flops 170 zu einem Eingang einer NAND-Schaltung 173° Di® Ausgangsleituag 174 führt zu den Takt- @ ingangskl©mm@H. von zwei Registereinlieiten 175 und 176 von Figo I3 die elas Sehie^eregistes1 57 bilden. Die Einheiten 175 Wi& 176 sind jeweile ParalleHade-S-erienschieberegister mit !©weile acht Eingängen. Di© Leitimg 174 ist auch mitThe inverter 163 is also connected to the clock input of a flip-flop 170, which is operated as a monostable multivibrator whose period is 1 ms and is determined by the resistor 161. The line 172 leads from the Q output of the flip-flop 170 to an input of a NAND circuit 173 ° Di® output line 174 leads to the clock @ ingangskl © mm @ H. of two register entries 175 and 176 of Figo I 3 form the elas Sehie ^ eregistes 1 57. The units 175 Wi & 176 are each ParalleHade serial shift registers with eight inputs. Di © Leitimg 174 is also with
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dem Takteingang eines 7-Bit-Zählers 177 verbunden. Die Schaltung arbeitet so, daß ein Impuls mit einem hohen Signalwert und mit einer von der monostabilen Kippschaltung bestimmten Periodendauer an der Leitung 174 erscheint, wenn das Ausgangesignal des Negators 163 einen hohen oder wahren Wert hat. ·connected to the clock input of a 7-bit counter 177. the Circuit works so that a pulse with a high signal value and with one of the monostable multivibrator certain period on the line 174 appears when the output signal of the inverter 163 a has high or true value. ·
Die Hinterflanke jedes Impulses an der Leitung 174 bewirkt im Zähler 177, daß das an der Leitung 178 erscheinende Q^-Ausgangssignal einen hohen Signalwert annimmt. Die Leitung 178 ist auch am J-Eingang eines J-K-Flip-Flops 180 angeschlossen. Ein solcher Impuls bewirkt die Zustandsänderung des Flip-Fiops 180. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 180 ist über eine IiAKD-Schaltung 181 und über die Leitung 183 mit dem zweiten Eingang der NAKD-Schaltung 173 verbunden. Dies bewirkt die Freigabe der an der Leitung 182 erscheinenden Taktimpulse für die Übertragung über die Leitung 183 zur NAND-Schaltung 173 und zur Leitung 174 zur Anlegung an das Schieberegister 57 von Fig. 7 sowie an den Zähler 177. Am Q^-Ausgang des Zählers 177 ist auch ein Negator 190 angeschlossen. Der Negator 190 ist mit einer NAND-Schaltung 191 verbunden. Das Ausgangssignal der NAND-Schaltung 191 erscheint an der Leitung 192.The trailing edge of each pulse on line 174 causes the Q ^ output appearing on line 178 in counter 177 to go high. Line 178 is also connected to the J input of a JK flip-flop 180. Such a pulse causes the state of flip-flop 180 to change. The Q output of flip-flop 180 is connected to the second input of NAKD circuit 173 via an IiAKD circuit 181 and via line 183. This causes the release of the at L TION 182 appearing clock pulses for transmission over line 183 to the NAND circuit 173 and the line 174 for application to the shift register 57 of Fig. 7 as well as to the counter 177. On the Q ^ -A u sgang of the counter 177 is also an inverter 190 connected. The inverter 190 is connected to a NAND circuit 191. The output of NAND circuit 191 appears on line 192.
Die Ausgangsleitung 192 ist eine Rücksetzleitung, die zu den Rücksetzklemmen der Zähler 107 und 113, zur Rücksetzklemme des Zählers 128 zur Rücksetzklemme des Flip-Flops 122 und zum zweiten Eingang der NOR-Schaltung 153 fihrt. Die Leitung 192 ist auch an die Rücksetzklemme des Flip-Flops 180 angeschlossen. Der Ausgang der NAND-Sehaltung 162 steht über die Leitung 194 mit der Rücksetzklemme des Zählers 177 in Verbindung, damit dieser und das Flip-Flop 101 rückgesetzt werden.The output line 192 is a reset line, the to the reset terminals of counters 107 and 113, to the reset terminal of the counter 128 to the reset terminal of the flip-flop 122 and to the second input of the NOR circuit 153 leads. Line 192 is also connected to the reset terminal of flip-flop 180. The outcome of the NAND attitude 162 is connected via line 194 to the reset terminal of counter 177 in order for it to be and the flip-flop 101 are reset.
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Eine Anfangsrücksetzleitung 193 ist mit dem zweiten Eingang der NAND-Schaltung 191 verbunden.An initial reset line 193 is connected to the second input of the NAND circuit 191.
Die seismischen Daten aus einem von dem seismischen Detektorfeld kommenden Sensorfilterkanal erscheinen an der Leitung 200 von Pig. 8. Die Leitung 200 ist über einen Zerhacker 201 an die Eingänge von zwei Verstärkern 202 und 203 angeschlossen. Die Verstärker 202 und 203 sind mit ihren Ausgangen zum Eingang eines Summierverstärkers 204 geführt. Der Zerhacker 201 und die Verstärker 202 "bis 204 arbeiten so zusammen, daß sie für ein Gleichstromeingangssingal ein Rechteckausgangssignal liefern. Dabei wird beim Auftreten einer Gleichspannung von 5 Volt an der Leitung 200 am Punkt 205 ein Rechtecksignal erzeugt, das vom + 5 Volt bis - 5 Volt reicht. Der Signalverlauf ist dabei symmetrisch bezüglich des Massepotentials oder des Nullpotentials. Die Abtastgeschwindigkeit der seismischen Daten ist dabei hoch, so daß für jeden Abtastwert das Eingangssignal als Gleichspannungssignal erscheint und zur Erzeugung des Abtastsignals zerhackt wird.The seismic data from a sensor filter channel coming from the seismic detector array appears on line 200 from Pig. 8. The line 200 is connected to the inputs of two amplifiers 202 and 203 via a chopper 201. The amplifiers 202 and 203 have their A u sgangen to the input of a summing amplifier 204 out. The chopper 201 and the amplifiers 202 ″ to 204 work together in such a way that they supply a square-wave output signal for a DC input signal. When a DC voltage of 5 volts occurs on line 200, a square-wave signal is generated at point 205, which extends from +5 volts to - 5 volts is sufficient. The signal curve is symmetrical with respect to the ground potential or the zero potential. The scanning speed of the seismic data is high, so that the input signal appears as a DC voltage signal for each scanning value and is chopped up to generate the scanning signal.
Der Zerhacker 201 wird über eine Leitung 206 betätigt, auf der ein Signal vorhanden ist, das eine Frequenz aufweiet, die gleich der Frequenz ist, mit der das Signal an der Leitung 200 abgetastet werden soll. Normalerweise ist die Abtastrate entweder 2 ms oder 4 ms. In dem hier beschriebenen Beispiel wird eine Abtastrate von 2 ms verwendet. The chopper 201 is operated over a line 206 on which there is a signal representing a frequency which is equal to the frequency at which the signal on line 200 is to be sampled. Normally the sampling rate is either 2 ms or 4 ms. In the example described here, a sampling rate of 2 ms is used.
Das am Punkt 205 erscheinende Ausgangssignal durchläuft dann tatsächlich 4 Verstärkungssteuerstufen. Die erste Stufe enthält einen Modul 210, die zweite Stufe wird vom Modul 211 gebildet und die dritte Stufe besteht aus dem Modul 212. Die Module 213 und 21.4 arbeiten zusammen zurThe output signal appearing at point 205 cycles through then actually 4 gain control stages. The first Stage contains a module 210, the second stage is from Module 211 is formed and the third stage consists of module 212. The modules 213 and 21.4 work together to
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Bildung der vierten Verstärkungssteueretufe.Formation of the fourth gain control stage.
Die Verstärkungssteuerstufen sind über Kondensatoren 220 gekoppelt. Der Ausgang des Kondensators 220 führt zum Schaltarm eines Verstärkungssteuerschalters 221. Eine Schalterklemme ist direkt mit dem Eingang des Moduls 210 verbunden. Die andere Schalterklemme ist über eine Spannungsabfalls chaltung mit dem Widerstand 222 an diesem Eingang angeschlossen.The gain control stages are via capacitors 220 coupled. The output of capacitor 220 leads to the switch arm of a gain control switch 221. A switch terminal connects directly to the input of module 210 tied together. The other switch terminal is across a voltage drop circuit connected to resistor 222 at this input.
Der Verstärkermodul 210 und die an ihm angeschlossenen Elemente sind so gewählt, daß in einer Stellung des Schalters 221 der Verstärker einen Verstärkungsfaktor 2 oder einen Einheitsverstärkungsfaktor hat. In der anderen Stellung des Schalters 221 ist der Verstärkungsfaktor 2 also 2.The amplifier module 210 and the elements connected to it are selected so that in one position of the switch 221 the amplifier has a gain of 2 or a unity gain. In the other position of switch 221, the gain factor is 2, i.e. 2.
An die den Modul 211 enthaltende S+ufe sind solche ElementeSuch elements are attached to the S + ufe containing module 211
0 · 20 · 2
angeschlossen, daß sich eine Verstärkung von 2 oder 2 , das heißt, eine Einheitsverstärkung oder eine Verstärkung mit dem Faktor 4 ergibt. Die den Modul 212 enthaltende Stufe ist mit solchen Elementen ausgestattet, daß sich eine Verstärkung von 2 oder 2 , das heißt, eine Einheitsverstärkung oder eine Verstärkung mit dem Paktor 16 ergibt. Die die Module 213 und 214 enthaltende Stufe ist mit solchen Elementen versehen, daß sich eine Verstärkung von 2 oder 2 , das heißt eine Einheitsverstärkung oder eine Verstärkung mit dem Faktor 256 ergibt.connected that a gain of 2 or 2, that is, a unity gain or a gain by a factor of four results. The one containing module 212 Stage is equipped with such elements that there is a gain of 2 or 2, that is, a unity gain or a gain with the factor 16 results. The stage including modules 213 and 214 is with such Elements provided that have a gain of 2 or 2, i.e. a unity gain or a gain with a factor of 256 results.
Durch ausgewählte Kombinationen der Schalterstellungen, beispielsweise des Schalters 221, kann die Schaltungsanordnung zwischen dem Ausgang des Kondensators 220 und der Ausgangsklemme 225 selektiv so gesteuert werden, daß sie eine Verstärkung mit jeder Potenz von zwei zwischen 2 und 2 * hat. Diese Verstärkung kann durch Anlegen von Steuerzuständen an die vier Eingangsklemmen A, B, C und D gewählt werden.By selected combinations of the S c holder positions, such as switch 221, the circuitry between the output of capacitor 220 and output terminal 225 can be selectively controlled to have a gain of any power of two between 2 and 2 *. This gain can be selected by applying control states to the four input terminals A, B, C and D.
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Das Ausgangssignal des Verstärkers mit veränderlicher Verstärkung wird dann über einen Dämpfungswiderstand 227 einem Abtast- und Speicherschalter 228 zugeführt. Wenn der Schalter 228 mit dem Kondensator 229 verbunden ist, wird dieser Kondensator 229 so aufgeladen, daß die an ihm liegende Spannung der angelegten Spannung folgt. Im Augenblick des Öffnens des Schalters 228'durch Freigeben der Leitung 230 wird die Spannung am Kondensator 229 festgelegt und dem Eingang eines VerstärkersThe output of the variable gain amplifier is then fed to a sample and memory switch 228 through a damping resistor 227. When the switch 228 is connected to the capacitor 229, this capacitor 229 is charged so that the voltage across it follows the voltage applied. At the moment when the switch 228 'is opened by releasing the line 230, the voltage is set on the capacitor 229 and the input of an amplifier
240 zugeführt. Der Verstärker 240, der mit seinem Eingang parallel zum Kondensator 229 liegt, ist ein Verstärker mit hoher Impedanz. Er dient dazu, an der Klemme240 supplied. The amplifier 240, with its input in parallel with capacitor 229 is a high impedance amplifier. It is used to attach to the terminal
241 ein Einheitsverstärkungsausgangssignal zu erzeugen, ohne daß die Ladung vom Kondensator 229 abgeführt wird.241 to produce a unity gain output signal without the charge on capacitor 229 being removed.
Die Spannung an der Klemme 241 wird dann den Verstärkern 242 und 246 zugeführt, die den Verstärkungsfaktor 1 haben. Das Ausgangssignal des Verstärkers 242 kann über einen Schalter 243 dem Signaleingang einer Analogvergleichsschaltung 244 zugeführt werden. Auch das Ausgangssignal des Verstärkers 240 kann über einen Schalter 245 der Vergleichsschaltung 244 zugeführt werden.The voltage at terminal 241 is then fed to amplifiers 242 and 246, which have a gain factor of one. D a s output signal of the amplifier 242 may through a switch 243 to the signal input of an analog comparator circuit are fed to 244th The output signal of the amplifier 240 can also be fed to the comparison circuit 244 via a switch 245.
Der Verstärker 246 sorgt für die Steuerung der Vergleichsschaltung. Sein positiver Eingang ist mit dem Anschluß 241 verbunden, und sein negativer Eingang liegt an Masse, die als Bezugspunkt für den Betrieb des Verstärkers 246 dient. Wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 240 positiv ist, wird der Schalter 243 vom Verstärker 246 eingeschaltet, so daß die an den Verstärker 244 angelegte Vergleichsspannung die Ausgangsspannung des Verstärkers 242, das heißt, der invertierte Wert der Spannung am Anschluß 241 ist, da der Verstärker 242 den Verstärkungsfkator - 1 hat. The amplifier 246 provides control of the comparison circuit. Its positive input is connected to terminal 241 and its negative input is connected to ground which serves as a reference point for the operation of amplifier 246. When the output of amplifier 240 is positive, switch 243 is turned on by amplifier 246 so that the comparison voltage applied to amplifier 244 is the output voltage of amplifier 242, that is, the inverted value of the voltage at terminal 241 since amplifier 242 has the gain factor - 1 .
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Wenn die Spannung am Anschluß 241 negativ ist, dann wird das Aus gangs signal des S-teuerverstärkers 246 über einen Negator 247 an den Schalter 245 angelegt, damit dieser eingeschaltet wird. In diesem Pail ist die an die Vergleichsschaltung 244 angelegte Spannung die Spannung am Anschluß 241.If the voltage at terminal 241 is negative, then the output signal of the S-expensive amplifier 246 is over an inverter 247 is applied to switch 245 to turn it on. In this pail it is on the voltage applied to the comparison circuit 244 determines the voltage at the terminal 241.
Der Vergleichsschaltung 244 wird über die Eingangsleitung 250 eine linear ansteigende Spannung zugeführt, die zyklisch wiederholt auftritt und eine Anstiegswiederholungsgeschwindigkeit aufweist, die von der Geschwindigkeit abhängt, mit der sich das der Leitung 200 zugeführte Signal ändert. Wie die Widerholungsgeschwindigkeit der ansteigenden Spannung gesteuert wird, wird nachher noch erklärt.The comparison circuit 244 is supplied with a linearly increasing voltage via the input line 250, which occurs cyclically and repeats an increase rate which depends on the speed at which the line 200 is supplied Signal changes. How the repetition speed of the increasing voltage is controlled will be discussed later explained.
Die Spannung an der Leitung 250 ist eine am Kondensator 251 entwickelte Spannung, die von einer Bezugsspannungszelle 252 hergeleitet wird. Die Bezugsspannungszelle 252 steht über einen Verstärker 253 mit dem Eingang eines Sägezahngenerators 254 in Verbindung. Der Sägezahngenerator 254, der Kondensator 251 und ein Steuerschalter 255 bilden einen Integrator. Wenn der Schalter 255 geschlossen ist, wird die Spannung am Kondensator 251* kurzgeschlossen, damit der Kondensator 251 entladen wird. Bei geöffnetem Schalter 255 wird dem Kondensator 251 ein konstanter Strom aus dem Sägezahngenerator 254 zugeführt, was das Entstehen einer von positiven zu negativen Werten verlaufenden Sägezahnspannung an der Leitung 250 zur Folge hat. Dies ist die Spannung, die in der Vergleichs-8ehaltung 244 mit der Spannung am Anschluß 241 verglichen wird.The voltage on line 250 is a voltage developed across capacitor 251 obtained by a reference voltage cell 252 is derived. The reference voltage cell 252 is connected to the input of an amplifier 253 Sawtooth generator 254 in connection. The sawtooth generator 254, the capacitor 251 and a control switch 255 constitute an integrator. When switch 255 is closed is, the voltage on capacitor 251 * is short-circuited so that capacitor 251 is discharged. When the switch 255 is open, a constant current from the sawtooth generator 254 is fed to the capacitor 251, what the creation of a sawtooth voltage running from positive to negative values on the line 250 has the consequence. This is the tension in the comparison posture 244 is compared with the voltage at terminal 241.
Der Ausgang der Vergleichsschaltung 244 ist über eine Leitung 260 mit einem D-Flip-Flop 261 verbunden. DerThe output of the comparison circuit 244 is connected to a D flip-flop 261 via a line 260. Of the
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Q-Ausgang des Flip-Flops 261 ist über eine Leitung 262 mit dem Schalter 255 verbunden. Der ^-Ausgang ist über eine Leitung 263 mit einem Eingang einer NAND-Schaltung 264 verbunden. Der zweite Eingang der NAND-Schaltung 264 wird über eine Taktleitung 266 gespeist, so daß während des Zeitintervalls, in dessen Verlauf die Bezugsspannung an der Leitung niedriger als die Spannung von den Schaltern 243 oder 245 ist, einem Zähler 275 Taktimpulse zugeführt werden. Der Inhalt des Zählers. 275 repräsentiert dann in digitaler Form die Abtastwerte der seismischen Analogspannung an der Leitung 200 im Zeitpunkt der Abtastung.The Q output of the flip-flop 261 is connected to the switch 255 via a line 262. The ^ output is connected to an input of a NAND circuit 264 via a line 263. The second input of the NAND circuit 264 is fed via a clock line 266 so that during the time interval, in which V e is the reference voltage on line rlauf lower than the voltage of the S c holders 243 or 245 is a counter fed 275 clock pulses will. The content of the counter. 275 then represents in digital form the sampled values of the seismic analog voltage on line 200 at the time of sampling.
Die an der Leitung 200 erscheinende Analogspannung wird somit in eine digitale Darstellungsform aus neun Bits und einem Vorzeichenbit umgesetzt. Diese digitale Darstellung wird in den Registern 175 und 176 (Fig. 7) gespeichert· Zur Erzielung dieser Umsetzung wird der Zähler 275 eingeschaltet, wenn das Q-AuSgangssignal an der Leitung 263 aus dem Flip-Flop 261 einen hohen Signalwert annimmt. Dadurch wird der Durchgang der Taktimpulse an der Leitung 266 über die NAND-Schaltung 264 und dann über die Leitung 277 zum Takteingang des Zählers 275 freigegeben. Der Zähler 275 beendet das Zählen der angelegten Taktimpulse, wenn das Flip-Flop 261 seinen Zustand umkehrt. Das Zeitintervall, in dessen Verlauf der Zähler 275 zählt, ist dann von der Momentanamplitude des Analogsignals an der Leitung 200 abhängig, wie sie abgetastet und im Kondensator 229 gespeichert ist.The analog voltage appearing on the line 200 is thus represented in a digital form of nine bits and a sign bit. This digital representation is stored in registers 175 and 176 (Fig. 7) stored · To achieve this conversion, the counter 275 is switched on when the Q output signal is on the line 263 from the flip-flop 261 assumes a high signal value. This will allow the passage of the clock pulses on line 266 through NAND circuit 264 and then Released via the line 277 to the clock input of the counter 275. The counter 275 stops counting the applied Clock pulses when flip-flop 261 reverses state. The time interval over which the counter 275 counts, is then dependent on the instantaneous amplitude of the analog signal on the line 200, as they do is sampled and stored in capacitor 229.
Der Zähler 275 wird von Steuerimpulsen an der Leitung 277 rückgestellt, die mit der Umsetzungsgeschwindigkeit der seismischen Signale auftreten.The counter 275 is triggered by control pulses on the line 277, which occur with the conversion speed of the seismic signals.
Der Inhalt des Zählers 275 wird in die SchieberegisterThe content of counter 275 is written to the shift register
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175 und 176 abhängig vom Steuerzustand auf der von der NAITI)-Schaltung 110 von Fig. 5 ausgehenden leitung 111 eingegeben.175 and 176 depending on the control status on the NAITI) circuit 110 of FIG. 5 outgoing line 111 entered.
Die Register 175 und 176 sind jeweils Register mit einer Kapazität von acht Bits.Registers 175 and 176 are each register with a capacity of eight bits.
Die ersten zwei Bits des Registers 176 sind an eine positive Spannung angeschlossen, was "bedeutet, daß sie stets den Zustand "1" aufweisen. Die Übertragung des ersten Bits (des Entfernungsbits) aus der Datenerfassungseinheit zu einer Steuerstation bildet an der Zentralstation stets die Basis für die Messung des Abstandes der Datenerfassungseinheit von der Zentralstation. Das zweite Bit (Synchronisierungsbit) wird zur Synchronisierung des Hauptdecodierers zur Wiedergewinnung der ausgesendeten Daten verwendet. The first two bits of register 176 are tied to a positive voltage, which means "always." have the state "1". The transmission of the first bit (the distance bit) from the data acquisition unit to a control station always forms the basis for measuring the distance between the data acquisition unit and the central station at the central station. The second bit (synchronization bit) is used to synchronize the main decoder to recover the transmitted data.
Die Bits 3 bis 5 des Registers 176 sind die Bits für den Verstärkungsexponenten. Die Bits 6 bis 8 des RegistersBits 3 through 5 of register 176 are the bits for the Gain exponent. Bits 6 to 8 of the register
176 und die Bits 1 bis 7 des Registers 175 sind die Ausgangswerte des Zählers 275. Das Bit 8 des Registers 175 ist ein Paritätsbit. Die Eingangsleitung 513 des Registers 175 stellt ein Statusbit dar. Das aus vierundzwanzig Bits bestehende Statuswort wird dadurch gesendet, daß jeweils ein Bit in zeitlicher Folge mit jedem Datenwort codiert wird.176 and bits 1 to 7 of register 175 are the output values of counter 275. Bit 8 of register 175 is a parity bit. Input line 513 of register 175 represents a status bit. That of twenty-four bits existing status word is sent by encoding one bit in chronological order with each data word will.
Die Einheit 280 ist ein logischer Baum, der an die Ausgangsleitungen des Zählers 275 angeschlossen ist. Die Einheit 280 dient zusammen mit den logischen Schaltungen 281, 282, 283 und 284 der Erzeugung eines Paritätsbits mit dem Wert "1" an der Ausgangsleitung 285, wenn eine gerade Anzahl von n1"-Werten in allen inneren Bits zwischen der Eingangsleitung 285 zum Register 175 und demUnit 280 is a logic tree connected to the output lines of counter 275. The unit 280 is used together with the logic circuits 281, 282, 283 and 284 of the generation of a parity bit with the value "1" on output line 285 when an even number of n 1's "in all the internal bits between the input line 285 for Register 175 and the
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Entfernungsbit im Register 176 vorliegt. Me VerStärkungssteuerzustände an den Leitungen A "bis D werden von einer Verstärkungssteuerschaltung 300 nach Pig. 7 erzeugt. Diese Schaltung tastet über die NOR-Schaltung 301 die Zustände der zwei höchstwertigen Bits der digitalen Daten im Zähler 275 ab. Die zwei Bits werden abgetastet und wenn eines den Binärwert "1" hat, dann bewirkt die Schaltung .300 die Reduzierung der Verstärkung. Die Binärwerte "0" an beiden Eingängen der NOR-Schaltung 301 zeigen an, daß der an den verstärkungsgesteuerten Verstärkerabschnitt 210 bis 214 angelegte Signalpegel niedriger als ein Viertel des Analogsignalbereichs ist, den der Verstärker verarbeiten kann. Die Aufgabe der Schaltung 300 besteht darin, die Verstärkung der Verstärker 210 bis 214 so einzustellen, daß der Signalpegel auf einem geringfügig unterhalb des Viertelbereichspunkts eingestellt ist. Die Schaltung 300 arbeitet so, daß eine schnelle Kompression der Verstärkung, jedoch eine gesteuerte längere Zunahmeperiode der Verstärkung ermöglicht wird. Dies wird durch Verwendung eines Zählers 302 erzielt. Der Zähler 302 steht über eine Leitung 303, die zu einem Eingang einer NAND-Schaltung 304 führt, mit der NOR-Schaltung 301 in Verbindung. Die Leitung 303 ist über einen Negator 305 und eine NAND-Schaltung 306 mit einem Eingang einer NAND-Schaltung 307 verbunden. Der Ausgang der NAND-Schaltung 307 ist am Takteingang des Zählers 302 angeschlossen. Der Ausgang der NAND-Schaltung 304 ist mit dem Rückstelleingang des Zählers 302 verbunden. Der zweite Eingang der NAND-Schaltung 307 steht über einen Negator 310 mit dem QQ-Ausgang des Zählers 302 in Verbindung» Der Ausgang der NAND-Schaltung 307 ist auch über eine Leitung 311 mit dem Takt- ©ingang eines Aufwärts/Abwärts-=ZMhlers 320 verbunden. Di© Leitung 303 aus d©r NOR-Sohaltung 301 ist mit der At&itrSrts/Atwärts-Steuerklemme öes Zählers 320 verbunden.Distance bit is present in register 176. The gain control states on lines A "to D are generated by a gain control circuit 300 according to Pig. 7. This circuit samples the states of the two most significant bits of the digital data in counter 275 via NOR circuit 301. The two bits are sampled and if one has the binary value "1", then the circuit .300 causes the gain to be reduced. The binary values "0" at both inputs of the NOR circuit 301 indicate that the signal level applied to the gain-controlled amplifier section 210 to 214 is lower than a quarter The function of circuit 300 is to adjust the gain of amplifiers 210-214 so that the signal level is set at a level slightly below the quarter range point, and circuit 300 operates to provide rapid compression the gain, however, allows a controlled, longer gain period will. This is achieved using a counter 302. The counter 302 is connected via a line 303, which leads to an input of a NAND circuit 304, rbindung with the NOR circuit 301 in V e. The line 303 is connected to an input of a NAND circuit 307 via an inverter 305 and a NAND circuit 306. The output of the NAND circuit 307 is connected to the clock input of the counter 302. The output of the NAND circuit 304 is connected to the reset input of the counter 302. The second input of the NAND circuit 307 is connected to the Q Q output of the counter 302 via an inverter 310. The output of the NAND circuit 307 is also connected to the clock input of an up / down = via a line 311 ZMhlers 320 connected. The line 303 from the NOR circuit 301 is connected to the At & itrSrts / Atward control terminal of the counter 320.
igele^tungen 321 des Zählers 320 sind wahl-Connections 321 of the counter 320 are optional
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weise an die logischen Schaltungen 281 und 282 des Paritätsgenerators angeschlossen. Die die drei niedrigstwertigen Bits des Zählers 320 repräsentierenden leitungen 322 sind mit den drei Verstärkungsbitanschlüssen des Schieberegisters 176 verbunden, damit sie zusammen mit der digitalen Codegruppe der seismischen Daten aus der Datenerfassungseinheit DAU zu einer Hauptstation gesendet werden.connected to logic circuits 281 and 282 of the parity generator. The three least significant Lines 322 representing bits of counter 320 are connected to the three gain bit terminals of the Shift register 176 connected to keep them together with the digital code group of the seismic data sent from the data acquisition unit DAU to a main station will.
Eine NOR-SchaItung 323 ist an alle vier Ausgangsleitungen 321 angeschlossen, und ihr Ausgang steht mit einem Eingang einer NOR-Schaltung 324 in Verbindung. Der zweite Eingang der NOR-Schaltung 324 wird vom Ausgang einer NAND-Schaltung 325 versorgt, die an ihrem Eingang an die vier Leitungen 321 angeschlossen ist, während ihr Ausgang über einen Negator führt. Der Ausgang der NOR-Schaltung 324 ist mit einem Eingang einer NOR-Schaltung 326 verbunden, deren Ausgang am !Freigabeeingang des Zählers 320 angeschlossen ist. Der zweite Eingang der NOR-Schaltung 326 ist mit der leitung 303 und mit dem zweiten Eingang der NAND-Schaltung 304 sowie mit einem Negator 305 verbunden. Die zweiten Eingänge der NAND-Schaltungen 304 und 306 werden von der Steuerleitung 327 versorgt. Die Steuerleitung 327 kommt von einer noch zu beschreibenden Portschalteinheit. A NOR circuit 323 is on all four output lines 321 is connected and its output is connected to an input of a NOR circuit 324. The second entrance the NOR circuit 324 is output from a NAND circuit 325 supplied, which is connected at its input to the four lines 321, while its output via leads a negator. The output of NOR circuit 324 is connected to one input of a NOR circuit 326, the output of which is connected to the enable input of the counter 320 is. The second input of the NOR circuit 326 is with the line 303 and connected to the second input of the NAND circuit 304 and to an inverter 305. The second inputs of NAND circuits 304 and 306 are supplied by control line 327. The control line 327 comes from a port switching unit to be described.
Die Leitungen 321 sind gemeinsam mit den Verstärkungssteuerleitungen A bis D verbunden, die zu den Verstärkungssteuereingängen des Verstärkerabschnitts 210 bis 214 führen. Lines 321 are common to the gain control lines A to D, which lead to the gain control inputs of the amplifier section 210 to 214.
Das Signal an der Leitung 303, die von der NAND-Schaltung 301 zur Aufwärts/Abwärts-Klemme des Zählers 320 führt, bestimmt, ob der Zähler aufwärts oder abwärts zählt, oder nicht zählt. Wenn das Signal an der Leitung 303 einenThe signal on line 303 coming from the NAND circuit 301 leads to the up / down terminal of counter 320, determines whether the counter counts up or down, or doesn't count. When the signal on line 303 has a
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niedrigen Wert hat, gelangen die Impulse auf der Steuerleitufig 327 direkt durch die IiAND-Sehaltungen 306 und 307 zum Takteingang des Zählers 320. Wenn das Signal an der Leitung 303 einen hohen Wert hat, dann werden die Impulse auf der Steuerleitung 327 durch die !UND-Schaltung 304 zum Zähler 302 geführt. Der Z<=hler 302 gibt dann ein Aus gangs signal a"b, das durch die NAND-Schaltung 307 zur Takteingangsleitung 311 des Zählers 320 gelangt. Ein Ausgangsimpuls tritt am Zähler 302 nur dann auf, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Zählungen im Zähler 302 erreicht worden ist, was bedeutet, daß er als Teiler arbeitet. Der Zähler 302 ist in einer Ausführungsform der hier beschriebenen Anordnung ein Zähler, der bei jeweils 28 Eingangsimpulsen ein Ausgangssignal abgibt; er ist also ein Teiler mit dem Teilerfaktor 128. Dieser Zähler bestimmt daher das Verhältnis zwischen der Verstärkungskompressionsgeschwindigkeit und der Verstärkungsdehnungsgeschwindigkeit. Die Verstärkungskompressionsgeschwindigkeit kann im wesentlichen momentan sein. Die Verstärkungsdehnungsgeschwindigkeit beträgt 1/128 der Kompressionsgeschwindigkeit. Bei einer typischen Anordnung lag die Kompressionsgeschwindigkeit bei einem Wert in der Größenordnung von 24 000 dB pro Sekunde, und die Dehnungsgeschwindigkeit hatte einen Wert in der Größenordnung von 186 dB pro Sekunde.low value has that I m pulses reach the Steuerleitufig 327 directly through the IiAND-Sehaltungen 306 and 307 to the clock input of the counter 320. When the signal on line 303 has a high value, then the pulses on the control line 327 are represented by the ! AND circuit 304 led to counter 302. The Z <= counter 302 then outputs an OFF transition signal a "b, which passes through the NAND circuit 307 to the clock input line 311 of the counter 320th An output pulse occurs at the counter 302 only when a predetermined A n number of counts in Counter 302 has been reached, which means that it operates as a divider. In one embodiment of the arrangement described here, the counter 302 is a counter which emits an output signal for every 28 input pulses; it is therefore a divider with the division factor 128. This counter therefore determines the relationship between the gain compression rate and the gain expansion rate. The gain compression rate can be essentially instantaneous. The gain expansion rate is 1/128 the compression rate. In a typical arrangement, the compression rate was on the order of 24,000 dB per second, and the strain rate had a W e rt on the order of 186 dB per second.
Bei der Portschaltungsanordnung zur Steuerung des bisher beschriebenen Systems wird von Taktimpulsen an der Leitung 266 Gebrauch gemacht. Die Taktimpulse werden mit einer Frequenz eingegeben, die im vorliegenden Beispiel 2,560 MHz beträgt und vorzugsweise von einem genau gesteuerten Quarzoszillator hergeleitet wird.In the port circuit arrangement for controlling the system described so far, clock pulses on the line 266 made use of it. The clock pulses are entered with a frequency that in the present example 2.560 MHz and is preferably derived from a precisely controlled crystal oscillator.
Die Leitung 266 ist mit dem Takteingang des Teilers 26öThe line 266 is connected to the clock input of the divider 266
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verbunden, der aus einem 12-Bit-Binärteiler/besteht. Die Leitung 266 ist auch mit einem Eingang der NAND-Schaltung 264 verbunden.which consists of a 12-bit binary divider /. Line 266 is also connected to an input of NAND circuit 264.
Der Teiler 268 gibt Ausgangssignale ab, von denen vier bei der hier vorliegenden Portschaltanordnung verwendet werden. Das erste Ausgangssignal erscheint an der Leitung 269; es hat eine Frequenz von 160 kHz. Das zweite Ausgangssignal erscheint an der Leitung 401; es hat eine Frequenz von 10 kHz. Ein drittes Ausgangssignal erscheint an der Leitung 402 mit einer Frequenz.von 5 kHz. Die vierte Ausgangsleitung 206 führt ein Ausgangssignal mit einer Frequenz von 2,5 kHz. Wie oben erwähnt wurde, führt die Leitung 206 zum Steuereingang des Zerhackers 201. Somit wird die Spannung an der Signalleitung 200 j'eT/eils nach 400 Mikrosekunden abgetastet. Die Leitung 206 ist auch mit einem Eingang einer NAND-Schaltung 403 verbunden. Der zweite Eingang der NAND-Schaltung 403 ist über die Leitung 404 mit dem Flip-Flop 270 verbunden. Die 10-kHz- und die 5-kHz-Leitungen 401 bzw. 402 sind mit dem Takteingang bzw. mit dem D-Eingang des Flip-Flops 270 verbunden, so daß an der Leitung 404 eine Impulsfolge abgegeben wird, die gegen das 5-kHz-Signal an der Leitung 402 fasenverschoben ist, jedoch die gleiche Dauer und die gleiche Folgefrequenz aufweist.The divider 268 provides output signals, four of which are used in the present port switching arrangement will. The first output signal appears on the line 269; it has a frequency of 160 kHz. The second output appears on line 401; it has a Frequency of 10 kHz. A third output appears on line 402 at a frequency of 5 kHz. the fourth output line 206 carries an output signal with it a frequency of 2.5 kHz. As mentioned above, leads the line 206 to the control input of the chopper 201. Thus, the voltage on the signal line 200 j'eT / eils sampled after 400 microseconds. Line 206 is also connected to one input of a NAND circuit 403. The second input of NAND circuit 403 is across the line 404 is connected to the flip-flop 270. The 10 kHz and 5 kHz lines 401 and 402, respectively, are marked with connected to the clock input or to the D input of the flip-flop 270, so that on the line 404 a pulse train which is phase shifted from the 5 kHz signal on line 402, but the same duration and has the same repetition frequency.
Der Ausgang der NAND-Schaltung 403 ist über eine Abtast- und Speichersteuerleitung 230 mit dem Takteingang eines D-Flip-Flops verbunden, das als monostabile Kippschaltung 405 betrieben wird. Die Leitung 230 ist auch an die S.teuerklemme des Schalters 228 in der Abtast- und Speicherschaltung angeschlossen. Sie steht auch mit dem Takteingang des Flip-Flops 271 in Verbindung. Schließlich ist sie über einen Negator mit dem Takteingang eines Flip-Flops 406The output of the NAND circuit 403 is via a sampling and memory control line 230 connected to the clock input of a D flip-flop, which is a monostable multivibrator 405 is operated. Line 230 is also connected to the control terminal of switch 228 in the sample and memory circuit connected. It is also connected to the clock input of flip-flop 271. Finally she's over an inverter with the clock input of a flip-flop 406
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verbunden, das als monostabile Kippschaltung betrieben wird.connected, which is operated as a monostable multivibrator.
Der Q-Ausgang des Flip-Flops 405 ist über die Leitung 407 mit einem Eingang einer NOR-Schaltung 408 verbunden. Der Ausgang der BOR-Schaltung 408 ist über die Leitung 409 mit dem Voreinstelleingang des Flip-Flops 271 verbunden. Der zweite Eingang der NOR-Schaltung 408 wird über die Leitung 410 vom ^-Ausgang eines Flip-Flops gespeist. Eine Leitung 412 führt zum Voreinstelleingang des Flip-Flops 411? sie ist ,über die Leitung 412 mit dem (^-Ausgang eines Flip-Flops 413 verbunden. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 271 ist über die Leitung 414 mit einem zweiten Eingang der HOR-Schaltung 264 verbunden.The QA u sgang of flip-flop 405 is connected via line 407 to one input of a NOR circuit 408th The output of the BOR circuit 408 is connected to the preset input of the flip-flop 271 via the line 409. The second input of the NOR circuit 408 is fed via the line 410 from the ^ output of a flip-flop. A line 412 leads to the preset input of the flip-flop 411? it is connected via line 412 with the (^ Q output of a flip-flop 413th D e r Q output of flip-flop 271 is connected via line 414 to a second input of the HOR circuit 264th
Der ^-Ausgang des Flip-Flops 271 ist mit Hilfe der Leitung 415 an einem Eingang einer UOR-Schaltung 416 angeschlossen. Der zweite Eingang der NOR-Schaltung 416 wird über die Leitung 417 vom Q-Ausgang des Flip-Flops 406 gespeist.The ^ output of the flip-flop 271 is with the help of the line 415 is connected to an input of a UOR circuit 416. The second input of the NOR circuit 416 is connected to the Q output of the flip-flop 406 via the line 417 fed.
Der dritte Eingang der NOR-Sehaltung 264 wird über die Leitung 263 vom Q-Ausgang des Flip-Flops 261 versorgt. Die vom (^-Ausgang des Flip-Flops 415 kommende Leitung ist mit dem Takteingang des Flip-Flops 261 und mit der Rückstellklemme des Zählers 275 verbunden.The third input of the NOR circuit 264 is via the Line 263 supplied from the Q output of flip-flop 261. The line coming from the (^ output of flip-flop 415 is connected to the clock input of the flip-flop 261 and to the reset terminal of the counter 275.
Wirkungsweise - Figuren 5 bis 8 How it works - Figures 5 to 8
Die Wirkungsweise der Fortschaltanordnung läßt sich am "basten unter Bezugnahme des Zeitdiagramms von Fig. 3 verstehen.The mode of operation of the incremental arrangement can be found on "bast with reference to the timing diagram of FIG to understand.
B®2? SignalT@rlauf A1 gibt KanalsyncnronisierungeimpulseB®2? SignalT @ rlauf A1 gives channel synchronization impulses
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an, die innerhalb jedes Datenabtastintervalls ausgesendet werden. Kanalsynchronisierungsimpulse werden somit in einer Folge von jeweils 80 Mikrosekunden "bei einer A"btas träte von 2 Mille Sekunden oder in einer Folge von 160 Mikrosekunden "bei einer Abtastrate von 4 Millesekunden wiederholt. Bei einem System mit vierundzwanzig Kanälen antwortet der adressierte Kanal im Intervall zwischen jedem Paar von Kanalsynchronisierungsimpulsen mit einem aus siebzehn Bits bestehenden Wort 25, das von den in den Schieberegistern 175 und 176 gespeicherten Daten repräsentiert wird.that are sent out within each data sampling interval. Channel synchronization pulses are thus in a sequence of 80 microseconds each "with a A "btas would occur in 2 milliseconds or in a sequence 160 microseconds "at a sample rate of 4 milliseconds repeated. In a system with twenty-four channels, the addressed channel responds in the interval between each pair of channel sync pulses with one seventeen bit word 25 represented by the data stored in shift registers 175 and 176 will.
Der Signalverlauf A2 gibt einen vollständigen Kanalabtastzyklus an, bei dem jeder ,fünfundzwanzigste Kanalsynchronisierungsimpuls aus -zwei Impulsgruppen 26 und 29 besteht. Diese Zweifachimpulsaussendung ist eine Datenrahmensynchronisierung. In jedem Datenrahmen, also zwischen den Impulsgruppen 26 und 29, werden fünfundzwanzig Kanäle abgetastet, das heißt es werden die vierundzwanzig Kanäle für die seismischen Daten abgetastet, und es wird eine ITebenstation auf die Daten abgetastet, die die Entfernung zwischen der Hauptstation, der Hebenstation und einer Datenerfassungseinheit repräsentieren.The waveform A2 indicates a complete channel scan cycle in which every twenty-fifth channel synchronization pulse consists of two pulse groups 26 and 29. This double pulse transmission is a data frame synchronization. In each data frame, that is, between pulse groups 26 and 29, there are twenty-five channels scanned, that is, the twenty-four channels are being scanned is sampled for the seismic data, and an IT slave station is sampled for the data representing the distance between the main station, the lifting station and a data acquisition unit represent.
Der Signalverlauf A3 gib-fc in einem kompremierten Zeitmaßstab drei Impulsgruppen an, die nach jedem fünfundzwanzigsten Datenrahmen ausgesendet werden. Dies ergibt eine Entfernungssynchronisierung. Das bedeutet, daß für jeden Datenrahmen nur ein Entfernungswort für eine Datenerfassungseinheit DAU erfaßt werden kann. Somit sind zur Erfassung aller Entfernungsdaten für alle vierundzwanzig Datenerfassungseinheiten vierundzwanzig Datenrahmen erforderlich. Die EntfernungsfeststeL folge wird zum Synchronisieren der Entfernungsdaten verwendet. 'The signal course A3 gib-fc on a compressed time scale three pulse groups after every twenty-fifth Data frames are sent out. This gives a distance synchronization. That means that for every data frame only one distance word for a data acquisition unit DAU can be detected. Thus, all distance data are recorded requires twenty-four frames of data for every twenty-four data acquisition units. The distance fixest follow is used to synchronize the distance data. '
In Fig. 3 gibt der impulsförmige Signalverlauf A4 einenIn Fig. 3, the pulse-shaped waveform A4 is a
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Rechteck-Taktimpuls mit einer Folgefrequenz von 10 kHz an, der an der Leitung 401 von Pig. 7 auftritt. Der Impulsverlauf B zeigt die an der Leitung 402 von Fig. 7 auftretende 5-kHz-Rechteckimpulsfolge« Der Impulsverlauf C zeigt das Q-Ausgangssignal des Flip-Flops 27O9 das an der Leitung 404 vorliegt ο Der Impulsverlauf D ist die an der Leitung 206 erscheinende Steuerspannung, die eine Folgefrequenz von 295 kHz aufweist und dem Zerhacker 201 zugeführt wird«,Square-wave clock pulse with a repetition frequency of 10 kHz, which is transmitted on line 401 from Pig. 7 occurs. The pulse waveform B shows the occurring on the line 402 of FIG. 7 5 kHz square pulse train "The pulse waveform C shows the Q-output of the flip-flops 27O 9, on the line 404 is present ο of the pulse waveform D is provided on the line 206 appearing control voltage, which has a repetition frequency of 2 9 5 kHz and is fed to the chopper 201 «,
Der Impulsverlauf E hat für die Dauer von 300 Mikrosekunden einenhohen Signalwerts, worauf für die Dauer von 100 Mikrosekunden ein niedriger Signalwerf folgt. Der Impuls^- verlauf E'gibt die an der Ausgangsleitung 230 (Fig. 7 und 8) der UAITD-Schaltung 403 auftretende Abtast- und Speichersteuerspannung an®The pulse course E has a duration of 300 microseconds a high signal value followed by a low signal throw for 100 microseconds. The momentum ^ - course E 'gives the output line 230 (Fig. 7 and 8) the sampling and storage control voltage occurring in the UAITD circuit 403 an®
Der Impulsverlauf F "besteht vorzugsweise aus Impulsen mit einer Dauer in der Größenordnung von 1 Mikrosekunde, die unmittelbar auf das Ende jeder 100-us"-Periode des Impulsverlaufs E mit niedrigem Signalwert folgen. Diese Impulsfolge erscheint am Q-Ausgang des Flip-Flops 404,und sie dient dazu, die A/D-Umsetzungsleitung 263 zurückzusetzen, damit das Signal an der Leitung 263 auf einen hohen Signalwert übergeht. Wenn an der Leitung 263 ein hoher Signalwert anliegt, dann liegt auch an der Leitung 414 ein hoher Signalwert, worauf die Taktimpulse, mit der Frequenz von 2,560 MHz an der Leitung 266 durch die NAND-Schaltung 264 und durch den Negator 421 zum Takteingang des Zählers 275 gelangen. Die Leitung 277 ist mit dem Rücksetzeingang des Zählers 275 verbunden, damit dieser, wenn die NAND-Schaltung 264 ausgelöst wird, rückgesetzt wird, wodurch eine neue Folge von Impulsen im Zähler 275 beginnt.The pulse course F "preferably consists of pulses with a duration on the order of 1 microsecond immediately following the end of each 100 microsecond period of the Follow pulse curve E with a low signal value. This pulse train appears at the Q output of the flip-flop 404, and it is used to reset the A / D conversion line 263, so that the signal on line 263 goes high. If on line 263 a high Signal value is present, then there is also a high signal value on line 414, whereupon the clock pulses with the Frequency of 2.560 MHz on line 266 through NAND circuit 264 and through inverter 421 to the clock input of the counter 275 arrive. The line 277 is connected to the reset input of the counter 275, so that this when the NAND circuit 264 is triggered, reset whereby a new sequence of pulses in counter 275 begins.
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Ea sei bemerkt, daß die mit Hilfe der SignalvezLäuf e A bis j F veranschaulichten Vorgänge in der hier beschriebenen Anordnung frei ablaufen.It should be noted that the signal curves A to j F illustrated operations in the arrangement described here run freely.
Der Signalverlauf G- zeigt die Spannung am Ausgang der NAND-Schaltung 110 von Pig. 5. Wenn diese Spannung einen niedrigen Wert annimmt, dann zeigt dies an, daß die von der Leitung 100 kommende Schaltungsanordnung eine Synchronisierungsimpulsgruppe von der Hauptstation empfangen und identifiziert hat. Es sei bemerkt, daß der Ausgang der NAND-Schaltung 110 mit dem Takteingar^ des Flip-Flops 413 verbunden ist. Der Ausgang des Flip-Flops 413 ist über die Leitung 412 mit dem Eingang des Flip-Flops 411 verbunden. Der Impuls an der Leitung 412, der durch den Signalverlauf N angegeben wird, löst die Synchronisierung zum Festhalten der A/D-Umsetzung und die Speicherung des Ergebnisses in den Registern 175 und 176 aus. Somit wird beim Empfang des Signalverlaufs G die mittels der Signalverläufe A bis F dargestellte freilaufende Anordnung mit der Aussendung aus der Hauptstation fest synchronisiert. Das Taktsteuersignal H hat normalerweise einen niedrigen Signalwert, und es nimmt einmal alle 2 Millisekunden in Übereinstimmung mit dem Signalverlauf F (Impulse f 1, f2, f3, f4, ."...) und mit dem Synchronisierungssteuersignal 0, das heißt bei niedrigem Signalwert des Synchronisierungssteuersignals 0, einen hohen Signalwert an. Das Signal Q wird aus dem Impulsverlauf N erzeugt, und es erscheint an der Leitung 410. Das Signal H erscheint am Ausgang des Flip-Flops 271, und es wird von der Spannung an der Leitung 409 auf einen hohen Signalwert eingestellt.The waveform G shows the voltage at the output of NAND-S c attitude 110 of Pig. 5. When this voltage goes low, it indicates that circuitry on line 100 has received and identified a sync pulse group from the master station. It should be noted that the output of the NAND circuit 110 is connected to the clock input of the flip-flop 413. The output of the flip-flop 413 is connected to the input of the flip-flop 411 via the line 412. The pulse on line 412 which is indicated by the waveform N, solves the synchronization for holding the A / DU m-setting and storing the result in registers 175 and 176 from. Thus, when the signal profile G is received, the free-running arrangement shown by means of the signal profiles A to F is permanently synchronized with the transmission from the main station. The clock control signal H normally has a low signal level, and it picks up once every 2 milliseconds in accordance with the waveform F (pulses f 1, f2, f3, f4,. "...) and with the synchronization control signal 0, that is, when the signal level is low of the synchronization control signal 0. The signal Q is generated from the pulse waveform N and it appears on the line 410. The signal H appears at the output of the flip-flop 271, and it is based on the voltage on the line 409 set a high signal value.
Das Signal H behält für eine Zeitdauer einen hohen Signalwert bei, die abhängig vom Verstärkungsbereich veränderlich ist. Insbesondere bleibt das Signal H auf dem hohen Signalwert, bis die zwei Eingangssignale der NOR-Schaltung 301 The signal H maintains a high signal value for a period of time which varies as a function of the gain range is. In particular, the signal H remains at the high signal level until the two input signals of the NOR circuit 301
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den Wert Null annehmen.assume the value zero.
Der Signalverlauf J repräsentiert die Spannung an der Leitung 422, die vom Ausgang des Negators 305 ausgeht. Wenn das Signal J aus dem Negator 305 einen hohen Signalwert zu der Zeit hat, an der das Signal E einen hohen Signalwert annimmt, dann "bleibt der Signalverlauf -I auf einem hohen Signalwert» Wenn jedoch die für den Impuls f4 des Signalverlaufs F dargestellte Bedingung vorliegt, bei der der Signalverlauf J einen, niedrigen Signalwert hat, dann wird das Signal I wie beim Schritt i2 beendet. Der Übergang auf den niedrigen Signalwert des SignalVerlaufs I zeigt an, daß die Bntfernungsverstärkung^ vorgänge beendet sind und daß die Amplitude des von der Leitung 200 angelegten seismischen Signals kleiner als ein Viertel des Skalenbereichs des verstärkungsgesteuerten Verstärkers ist.Waveform J represents the voltage on line 422 that originates from the output of inverter 305. When the J signal from the inverter 305 is high at the time the E signal is high Assumes signal value, then "the signal curve -I remains at a high signal value» If, however, the for the pulse f4 of the signal curve F is present, in which the signal curve J has a, low signal value then the signal I is terminated as in step i2. The transition to the low signal value of the SignalVerlauf I indicates that the distance enhancement is ^ processes have ended and that the amplitude of the seismic signal applied by line 200 is less than a quarter of the scale range of the gain controlled amplifier.
Der Signalverlauf K zeigt die Spannung an der Leitung 263. Dies ist ein freilaufendes Ausgangssignal. Die Länge des positiven Impulses im Signalverlauf K gibt die Zeit an, für deren Dauer die Spannung am Kondensator 251 die Signalspannung am Abtast- und Speicherkondensator 229 übersteigt.The waveform K shows the voltage on line 263. This is a free running sgangssignal u A. The length of the positive pulse in the signal curve K indicates the time for the duration of which the voltage on the capacitor 251 exceeds the signal voltage on the sampling and storage capacitor 229.
Der Signalverlauf L repräsentiert das Ausgangssignal der NAND-Schaltung 264, das dem Zähler 275 für die Zeitdauer, in der der Signalverlauf K eine hohen Signalwert hat, tatsächlich zugeführt wird. In Pig. 3 sind zwei Gruppen Lf und L1' dargestellt. In der Schaltung von Pig. 5 bis 8 können bis zu vier solcher Gruppen von Taktimpulsen L1, L'1 an den Zähler 275 angelegt werden. Die A/D-Umsetzung wird bis zu viermal wiederholt, solange der Entfernungsverstärkungsvorgang nicht vollendet ists das heißt,'bis die beidenThe waveform L represents the output signal of the NAND circuit 264, which is actually fed to the counter 275 for the period of time in which the waveform K has a high signal value. In Pig. 3 two groups L f and L 1 'are shown. In the circuit of Pig. 5 to 8, up to four such groups of clock pulses L 1 , L ' 1 can be applied to the counter 275. The A / D conversion is repeated up to four times as long as the distance amplifying operation is not completed s, this means' to the two
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Eingangssignale der HOR-Schaltung 301 den Wert Null haben.Input signals of the HOR-S c attitude 301 have the value zero.
Der Signalverlauf M zeigt, die Spannung an der Leitung 327, die von der KOR-Schaltung 416 ausgeht. Die Impulse m1 und m2 werden dem Aufwärts/Abwärts-Zähler 320 zugeführt, und sie werden bei der Verstärkungseinstellung verwendet, wie oben beschrieben wurde. Der Signalverlauf M ist oben ebenso wie der Signalverlauf 0 beschrieben worden.The signal curve M shows the voltage on line 327, which proceeds from the KOR circuit 416. The pulses m1 and m2 are fed to the up / down counter 320, and they are used in gain adjustment, such as has been described above. The signal curve M is the same above as the signal curve 0 has been described.
Der" Signalverlauf P gibt die Spannung an der leitung 417 aus dem.Flip-Flop 406 an; er wird zur Erzeugung des Signalverlaufs M verwendet. Das durch den Signalverlauf P angegebene Signal läuft frei.The "signal curve P indicates the voltage on the line 417 from flip-flop 406 on; it is used to generate the signal curve M. That through the waveform P specified signal runs freely.
Der Analogabschnitt der Schaltung von Fig. 5 bis 8, insbesondere der Zerhacker und der VerstärkungsSteuerverstärker enthalten Schaltungselemente, die zwischen den Spannungswerten - V, Masse und + V arbeiten. Das Logikdiagramm in der Fortschaltanordnung und die Abfrageabschnitte des Systems arbeiten nur zwischen den Spannungswerten - V und +V; sie haben Masse nicht als Bezugswert.The analog portion of the circuit of Figures 5 through 8, particularly the chopper and gain control amplifiers contain circuit elements that operate between voltage levels - V, ground and + V. The logic diagram in the switching arrangement and the interrogation sections of the system only work between the voltage values - V and + V; they do not have mass as a reference.
In Fig. 10 ist eine Schaltung für die in den Fig. 2 und 4 verwendeten Oberflächenwellenvorriehtungen (SWD) angegeben. Es wird die zusammen mit der Oberflächenwellenvorrichtung 31 von Fig. 2 verwendete Schaltung beschrieben. Die in Fig. 10 dargestellte Schaltung enthält den Impulsgenerator 22, in dem ein Schalttransistor 430 so angeschlossen ist, daß er auf einen Freigabezustand anspricht, der der Klemme 431 zugeführt wird, wenn die Steuerklemme 432 einen Sendeimpuls empfängt. Die Transistoren 433 und 434 dienen dazu, den auf diese Weise erzeugten Impuls einer Speicherschaltdiode 435 und dann einer Spule 436 zuzuführen. Jeder an die Klemme 432 angelegte Ausgangsimpuls verursacht den Aufbau eines Stroms in der Spule 436 bis die SpeicherschaltdiodeIn Fig. 10 is a circuit for that shown in Figs Surface acoustic wave devices (SWD) used. It becomes the together with the surface acoustic wave device 31 of Fig. 2 will be described. The circuit shown in Fig. 10 includes the pulse generator 22, in which a switching transistor 430 is connected to respond to an enable condition, that of the terminal 431 is fed when the control terminal 432 receives a transmission pulse. The transistors 433 and 434 serve to to feed the pulse generated in this way to a memory switching diode 435 and then to a coil 436. Everyone to the The output pulse applied to terminal 432 causes the build-up of a current in coil 436 to the memory switching diode
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sperrt. Der resultierende induktive Sprung wird dann über den Leiter 437 der Eingangsanpassungsschaltung der Oberflächenwellenvorrichtung 31 zugeführt. Die Eingangsanpassungsschaltung enthält einen Spartransformator 438 und eine Serienspule 439 9 die zu den Klemmen der Oberflächenwellenvorrichtung 31 führt«. Die Ausgangsklemmen der Oberflächenwellenvorrichtung 31 führt über einen Spartransformator 440 zur Eingangsklemme 441 eines Vorverstärkers.locks. The resulting inductive jump is then fed to the input matching circuit of the surface acoustic wave device 31 via the conductor 437. The input matching circuit contains an autotransformer 438 and a series coil 439 9 which leads to the terminals of the surface acoustic wave device 31 «. The output terminals of the surface acoustic wave device 31 lead via an autotransformer 440 to the input terminal 441 of a preamplifier.
Wenn die Speicherschaltdiode den Strom sperrt, veranlaßt der der Oberflächenwellenvorrichtung 31 zugeführte induktive Sprung die Anpassungsschaltung mit dem Spartransformator 438, der Spule 439 und den Bauteilen der Oberflächenwellenvorrichtung zu schwingen, wodurch mehrere Zyklen eines Hochfrequenzausgangssignals zur Klemme 441 gelangen. In der hier beschriebenen Ausführungsform sind die Oberflächenwellenvorrichtung 31 und die zugehörigen Schaltungsteile so abgestimmt, daß das System mit einer Frequenz von 168 MHz schwingt, so daß der Eingangsleitung 441 mehrere Zyklen zugeführt werden. Die Oberflächenwellenvorrichtung 31 ist vorzugsweise ein angepaßtes 100-Bit-Phasenschieberfilter mit sechzehn Zyklen pro Bit und mit einer Mittenfrequenz von 168 MHz. Der allgemeine Aufbau solcher Vorrichtungen ist bekannt. Die Oberflächenwellenvorrichtung 31 besteht aus drei angepaßten Wandlern, die durch Abscheiden von Aluminiumelektroden in einem sahnartig ineinandergreifenden Muster auf der Oberfläche eines Quarzstabs gebildet sind. Sende- und Empfangs-Eingangswandler an den Enden des Stabs bestehen aus einem Muster mit acht ineinandergreifenden lingerpaaren (fünfzehn Wechselwirkungen). Ein Mittelwandler auf dem Stab mit großem Ausgangssignal besteht aus hundert Gruppen von Mustern mit jeweils zwei Fingerpaaren (drei Wechselwirkungen), die längs gegenüberliegender Seiten des Quarzstabs durch lange Verbindungslaschen parallel miteinander verbunden sind. Die Atstände zwi-When the memory switching diode blocks the current, cause the inductive jump fed to the surface acoustic wave device 31, the matching circuit with the autotransformer 438, the coil 439 and the components of the surface acoustic wave device to vibrate, causing several cycles a high-frequency output signal to terminal 441. In the embodiment described here, the surface acoustic wave device 31 and the associated circuit parts are tuned so that the system oscillates at a frequency of 168 MHz, so that the input line 441 several Cycles are fed. Surface acoustic wave device 31 is preferably a 100-bit matched phase shift filter with sixteen cycles per bit and with a center frequency of 168 MHz. The general structure of such devices is known. The surface acoustic wave device 31 consists of three matched transducers, which are deposited by deposition formed by aluminum electrodes in a creamy interlocking pattern on the surface of a quartz rod are. Transmit and receive input transducers at the ends of the rod consist of a pattern of eight interlocking linger pairs (fifteen interactions). A middle converter insists on the rod with a large output signal from a hundred groups of patterns, each with two pairs of fingers (three interactions), which are longitudinally opposite Sides of the quartz rod through long connecting tabs are connected in parallel. The problems between
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sehen den Gruppen sind gleich der von einer akustischen Welle im Quarzstab in einer Bitperiode durchlaufenden Strecke.seeing the groups are equal to that of an acoustic Wave in the quartz rod in a path running through a bit period.
Bei einer solchen Anordnung sind der Eingang und der Ausgang der Oberflächenwellenvorrichtung 31 mit Hilfe der Spartransformatoren 438 und 440 auf 5o Ohm angepaßt. Die Oberflächenwellenvorrichtung 31 hat im eingebauten und befestigten Zustand eine Impedanz von 2 Kib-Ohm mit einer Parallelkapazität von 3 pP für die Sende- und Empfangswandler und eine' Impedanz von 258 Ohm mit einer Parallelkapazität von 43,5 pF für den Ausgangswandler. Die Spule 439, die notwendig ist, damit mit den drei p3? eine Resonanzfrequenz von 168 MHz entsteht, hat einen Induktivitätswert von 270 nH. Die zur Erzielung der Resonanz mit einem Kondensator von 43,5 pi1 notwendige Induktivität der SpuleIn such an arrangement, the input and the output of the surface acoustic wave device 31 are matched to 50 ohms with the aid of the autotransformers 438 and 440. The surface acoustic wave device 31 has an impedance of 2 Kib-ohms with a parallel capacitance of 3 pP for the transmit and receive transducers and an impedance of 258 ohms with a parallel capacitance of 43.5 pF for the output transducer when installed and attached. The coil 439, which is necessary so with the three p3? a resonance frequency of 168 MHz is created, has an inductance value of 270 nH. The inductance of the coil necessary to achieve resonance with a capacitor of 43.5 pi 1
440 beträgt 20,4 nH.440 is 20.4 nH.
Der an die Eingangsklemme 441 angeschlossene Vorverstärker 32 ist ein zweistufiger Verstärker, damit das von der Oberflächenwellenvorrichtung 31 erzeugte Signal mit gespreiztem Spektrum von einem Pegel von- 34 dBm auf einen Pegel von OjO dBm angehoben wird. Der Vorverstärker 32 enthält die Transistoren 442 und 443. In den Stromkreis des Transistors 443 sind zwei Austastleitungen 444 und 445 eingeschaltet, damit der Betrieb d-es Aus gangs trans is tors 443 außer während der Dauer gewünschter Ausgangssignale der Oberflächenwellenvorrichtung 31 gesperrt werden kann. Dieses Austasten sperrt auch das Schwingen des Senders, das für die an die Ausgangsklemme 446 angeschlossenen Verstärkerschaltungen schädlich sein könnte.The preamplifier connected to input terminal 441 32 is a two-stage amplifier for that of the surface acoustic wave device 31 generated signal with spread spectrum from a level of -34 dBm to a level of OjO dBm is increased. The preamplifier 32 includes transistors 442 and 443. Into the circuit of the transistor 443 two blanking lines 444 and 445 are switched on, so that the operation of the output trans is tors 443 except during the duration of desired output signals from the surface acoustic wave device 31 can be blocked. This blanking also blocks the oscillation of the transmitter that is connected to the output terminal 446 connected amplifier circuits are harmful could be.
Wenn die Oberflächenwellenvorrichtung .31 impulsförmig gespeist wird, erscheint vorzugsweise an der AusgangsklemmeWhen the surface acoustic wave device .31 is pulse-fed appears preferably at the output terminal
441 nur eines von drei resultierenden Produkten. Die drei441 only one of three resulting products. The three
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Produkte enthalten ein gewünschtes Spektrumsignal, das durch Kreuzkopplung vom. Eingangsimpuls stammt, der dem gewünschten Ausgangssignal vorauseilt, sowie ein Signal, das durch Reflexion der akkustischen Welle vom Ende des Stabs erzeugt wird und dem gewünschten Signal folgt. Die Austastschaltung gestattet nur dem gewünschten Signal, den Vorverstärker 32 zu durchlaufen. Somit kann die Austastleitung 444 die Basis des Ausgangstransistors 443 des Vorverstärkers nach Masse kurzschließen. Me Spannung an der Leitung 445 hält die richtige Emittervorspannung am gesperrten Transistor 443 aufrecht, so daß er schnell wieder eingeschaltet werden kann.Products contain a desired spectrum signal that is cross-coupled from the. Input pulse originates from the desired Output signal leads, as well as a signal generated by reflection of the acoustic wave from the end of the rod is generated and follows the desired signal. The blanking circuit only allows the desired signal, the Preamp 32 to cycle through. Thus, the blanking line 444 can be the base of the output transistor 443 of the preamplifier short-circuit to ground. Me voltage on line 445 keeps the correct emitter bias on Transistor 443 upright so that it can be turned back on quickly.
Die Schaltung mit den Transistoren 447 bis 453 dient dazu, den Leitungen 444 und 445 die Austaststeuerimpulse zuzuführen. Das Eingangssignal wird über die Leitung 454 von der Klemme 432 abgeleitet. Die Transistoren 447 und 448 bilden eine monostabile Kippschaltung, die über die Leitung 455 eine Schaltung der gleichen Art speist. Das Ausgangssignal der zweiten monostabilen Kippschaltung wird der Basis des Transistors 451 zugeführt, der dazu dient, die Austastleitung 444 über den Transistor 452 und die Austast .leitung .455 über den Transistor 453 zu versorgen. Der Transistor 443 wird etwa eine Mikrosekunde nach dem an der Leitung 454 erscheinenden Sendeimpuls eingeschaltet. Er wird nach einem Zeitintervall wieder abgeschaltet, daß von den Zeitkonstanten der die zwei Kippschaltungen enthaltenden Schaltung abhängt. Während der Zeitdauer, in der der Transistor 443 gesperrt ist, steuert der Spannungszustand an der Leitung 445 die Vorspannung des Transistors 443, damit dieser schnell wieder eingeschaltet werden kann.The circuit with the transistors 447 to 453 is used to supply the lines 444 and 445 with the blanking control pulses. The input signal is derived from terminal 432 via line 454. The transistors 447 and 448 form a monostable multivibrator which feeds a circuit of the same type via the line 455. The output signal of the second monostable multivibrator is fed to the base of the transistor 451, which is used to supply the blanking line 444 via the transistor 452 and the blanking line .455 via the transistor 453. The transistor 443 is switched on approximately one microsecond after the transmission pulse appearing on the line 454. It is switched off again after a time interval that depends on the time constants of the circuit containing the two flip-flops. During the period in which the transistor 443 is blocked, the voltage state on the line 445 controls the bias of the transistor 443 so that it can be switched on again quickly.
Der Leistungsverstärker 33 von Fig* 2 weist zwei Einheiten auf, nämlich einen Leistungsverstärker mit einer Leistung von 0,8 Watt, auf den ein Leistungsverstärker mit einer The power amplifier 33 of Fig * 2 has two units, namely a power amplifier with a power of 0.8 watts, to which a power amplifier with a
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Leistung von 32 Y/att folgt. Der HF-Leistungsverstärker 33, der Sende-Empfangs-Schalter 34 und die Antenne 35 sind entsprechend den in der Hochfrequenz bekannten Konstruktionsprinzipien aufgebaut.Performance of 32 Y / att follows. The RF power amplifier 33, the transmit / receive switch 34 and the antenna 35 are constructed according to the construction principles known in high frequency.
Die Oberflächenwellenvorrichtung 38 im Empfangsabschnitt von Fig. 2 ist ebenso aufgebaut, wie die Oberflächenwellenvorrichtung 31 .im Senderabschnitt. Eingangs- und Ausgangstore der Oberflächenwellenvorrichtung 38 sind an den Ausgang des HF-Verstärkers bzw. an den Eingang des Umsetzers 39 angepaßt. In dieser Ausführungsform gibt der Oszillator 40 ein Ausgangssignal mit einer Frequenz von 92 MHz ab, damit am Umsetzer ein Ausgangssignal mit einer Frequenz von 76 MHz erzeugt wird, das.. dann zum ZF-Verstärker 41 und zum Hüllkurvendetektor 42 gelangt.The surface acoustic wave device 38 in the receiving section of FIG. 2 is constructed in the same way as the surface acoustic wave device 31. In the transmitter section. Input and output ports of the surface acoustic wave device 38 are connected to the The output of the RF amplifier or the input of the converter 39 is adapted. In this embodiment the oscillator is there 40 emits an output signal with a frequency of 92 MHz, thus an output signal with a frequency at the converter of 76 MHz is generated, the .. then to the IF amplifier 41 and reaches the envelope detector 42.
Nach Fig. 2 erzeugen Impulse auf der Abtastgeschwindigkeitsleitung 21a Ausgangsimpulse durch den Intervallzähler 21, die dem Impulsgenerator 22 alle zwei Millisekunden zugeführt werden. Die gleichen Impulse werden über die Leitung 23 dem Zähler 24 zugeführt, der über die Leitung 24a Datenrahmenimpulse mit 1/24 der Folgefrequenz der Signale auf der Leitung 23 liefert. Der Zähler 24 liefert auch auf der Leitung 24b Entfernungsdatenimpulse mit 1/24.der Folgefrequenz dar Impulse auf der Leitung 24a. Als Antwort auf jeden Datenrahmenimpuls auf der Leitung 24b legt der Impulsgenerator 22 zwei Impulse, wie die Impulse 26 von Fig. 3 an die Oberflächenwellenvorrichtung 31 an. In Abhängigkeit von· jedem Impuls auf der Leitung 24a führt der Generator 22 der Oberflächenwellenvorrichtung 31 drei Impulse 30 nach Fig. 3 zu. Der an die Oberflächenwellenvorrichtung 31 angelegte Impuls ist vorzugsweise ein Uanosekundenimpuls mit einer Dauer in der Größenordnung von 0,1 Mikrosekunden und er hat bezüglich einer Schwingung bei 168 MHz eine Rechteck-Hüllkurve. Der Ausgangsimpuls der OberflächenwellenvorrichtungReferring to Figure 2, pulses produce on the scan rate line 21a output pulses from the interval counter 21, which are fed to the pulse generator 22 every two milliseconds. The same pulses are transmitted via line 23 supplied to the counter 24, which via the line 24a data frame pulses with 1/24 of the repetition frequency of the signals on line 23 delivers. The counter 24 also delivers on the Line 24b is range data pulses at 1/24 of the repetition rate representing the pulses on line 24a. In response to every data frame pulse On line 24b, pulse generator 22 applies two pulses, such as pulses 26 of FIG. 3, to the surface acoustic wave device 31 at. The generator 22 conducts the surface acoustic wave device as a function of each pulse on the line 24a 31 three pulses 30 according to FIG. The applied to the surface acoustic wave device 31 Pulse is preferably a uanosecond pulse with a Duration on the order of 0.1 microseconds and it has a square envelope with respect to oscillation at 168 MHz. The output pulse of the surface acoustic wave device
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31 hat dann eine Bandbreite in der Größenordnung von 10 MHz mit einer Dauer von 5 Mikrosekunden.31 then has a bandwidth in the order of magnitude of 10 MHz with a duration of 5 microseconds.
Die zwei Mitglieder der Impulsgruppe 26 und die. drei Mitglieder der Impulsgruppe 30 von Pig. 3 haben zwischen ihren Mitten Abstände in der Größenordnung von 10 Mikrosekunden. The two members of impulse group 26 and the. three members of impulse group 30 from Pig. 3 are on the order of 10 microseconds between their centers.
In Pig. 11 ist die Nebenstation 15 mit einer Antenne 500 dargestellt^ die über einen Sende-Empfangs-Schalter 501 und einen Empfänger 502 an eine erste Oberflächenwellenvorrichtung 503 angeschlossen ist. Die Oberflächenwellenvorrichtung 503 ist so codiert, daß sie den gleichen Code wie die Oberflächenwellenvorrichtung 68. von Pig. 4 im Empfängerabschnitt der Datenerfassungs einheit aufweist. Der Ausgang der Oberflächenwellenvorrichtung 503 ist mit einem TOTD-Gatter 504 und mit einem Zähler 505 verbunden. Beim Auftreten eines vorbestimmten voreingestellten Zählerstandes im Zähler 505 bei der Zählung von Impulsen aus der Oberflächenwellenvorrichtung 503 löst die UUD-Schaltung 504 den Betrieb eines Zählers 506 aus, der mit Taktimpulsen aus einer Takteinheit 507 gespeist wird. Der Ausgang des Empfängers 502 ist auch an eine zweite Oberflächenwellenvorrichtung 508 angeschlossen. Die Oberflächenwellenvorrichtung 508 ist ebenso codiert, wie die Oberflächenwellenvorrichtung 38 von Pig. 2. Das bedeutet, daß in der Oberflächenwellenvorrichtung 503 der Code 1 enthalten ist. In der Oberflächenwellenvorrichtung 508 ist der Code 2 enthalten. Die Nebenstation empfängt somit einen Impuls, den sie über die Leitung 509 an den Zähler 506 anlegt, damit dieser beim Empfang einer Sendung von einer Datenerfassungseinheit angehalten wird, die als nächste auf die Aussendung von der Hauptstation folgt, die den Zähler startet. Im Zähler 506 wird somit ein Zählerstand festgehalten, der den Laufzeitunterschied zwischen dem Übertra-In Pig. 11 is the slave station 15 with an antenna 500 shown ^ via a transmit / receive switch 501 and a receiver 502 is connected to a first surface acoustic wave device 503. The surface acoustic wave device 503 is encoded to have the same code as the surface acoustic wave device 68th Pig. 4 in Has receiver section of the data acquisition unit. The output of the surface acoustic wave device 503 is connected to a TOTD gate 504 and to a counter 505. When a predetermined preset count occurs in counter 505 when counting pulses of the surface acoustic wave device 503 releases the UUD circuit 504 off the operation of a counter 506, which is fed with clock pulses from a clock unit 507. The outcome of the Receiver 502 is also connected to a second surface acoustic wave device 508. The surface acoustic wave device 508 is coded in the same way as the surface acoustic wave device 38 from Pig. 2. That means that in the surface acoustic wave device 503 contains code 1. The code 2 is contained in the surface acoustic wave device 508. The secondary station thus receives a pulse which it applies to the counter 506 via the line 509, so that this when receiving a transmission from a data acquisition unit the next following the transmission from the main station, which is the counter starts. In the counter 506, a counter reading is thus held that shows the difference in transit time between the transmission
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gungsweg 16 plus dem Übertragungsweg 17 und dem Übertragungsweg 18 von Pig. 1 zuzüglich einer der Ansprechzeit einer Datenerfassungseinheit entsprechenden Zeitkonstante repräsentiert.transmission path 16 plus the transmission path 17 and the transmission path 18 by Pig. 1 plus a time constant corresponding to the response time of a data acquisition unit represents.
Der im Zähler 506 gespeicherte Zählerstand wird dann mittels eines Ladebefehls auf der Leitung 531 zu einem- Statusschieberegister 512 übertragen. Die Oberflächenwellenvorrichtung 503 ist auch mit einer Hebenstations-Adressendecodier— und -Steuereinheit 515 verbunden, die zusammen mit dem Ausgang der Takteinheit 507 über die UUD-Schaltung 516 mit dem Takteingang des Statusschieberegisters 512 in Verbindung steht. Das Statusschieberegister 512 ist dann über seine Ausgangsleitung 517 mit einer Sendereinheit 518 verbunden, die mittels des Sende-Empfangs-Schalters 501 an die Antenne 500 angeschlossen ist. Die Hebenstations-Adressendecodier- und -Steuerheinheit 515 gleicht im wesentlichen der Decodiersteuereinheit mit den Antivalenz-Spaltungen 131 bis 138 von Pig. 6, so daß die Hauptstation die Nebenstation hinsichtlich der im Statusschieberegister 512 festgehaltenen Daten abfragen kann.The counter reading stored in counter 506 is then displayed using of a load command on line 531 to a status shift register 512 transferred. The surface acoustic wave device 503 is also available with a lift station address decoder and control unit 515 connected together with the output of clock unit 507 via the UUD circuit 516 is connected to the clock input of the status shift register 512. The status shift register 512 is then connected via its output line 517 to a transmitter unit 518, which by means of the transmit / receive switch 501 is connected to the antenna 500. The lift station address decoding and control unit 515 is essentially the same as the decoding control unit with the non-equivalence splits 131 to 138 of Pig. 6 so that the main station the Slave station with regard to the status in the status shift register 512 can query recorded data.
Die Nebenstation enthält einen Statusfühler 520, der mit Hilfe von Codeleitungen 521 mit dem Statusschieberegister 512 verbunden ist, damit in diesem Register 512 solche Daten gespeichert werden können, die zusätzlich zu 'den im Zähler 506 erzeugten Laufzeitdifferenzdaten erwünscht sind. Die Zeitsteuerung bei der Hauptstation auf der Basis des Entfernungsbits im Schieberegister 176 von Fig. 7 ergibt ein Maß für die Länge des Übertragungswegs 16 von Pig. 1. Ein mit dem Statusschieberegister 512 vergleichbares Schieberegister in Jeder Datenerfassungseinheit ist in Pig. 8 in Porm des Registers 512a, 512b und 512c dargestellt, dae drei getrennte Schieberegister enthält, die in Kaskade geschaltet sind.The slave station contains a status sensor 520, which with the help of code lines 521 with the status shift register 512 is connected, so that in this register 512 such data that can be saved in addition to 'the in Counter 506 generated delay time difference data is desired. The time control at the main station based on the Results in distance bits in shift register 176 of FIG a measure of the length of the transmission path 16 from Pig. 1. A shift register comparable to status shift register 512 in each data acquisition unit is in Pig. 8 shown in the form of registers 512a, 512b and 512c, there are three contains separate shift registers which are connected in cascade.
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. - 38 -. - 38 -
Die Register 512a, 512b, und 512c von Fig. 8 werden mit Zustandsdaten aus einer Einheit 514 versorgt, und diese Daten werden dann dem Schieberegister 176 über die Statusbitleitung 513 zugeführt. Die Daten in den Registern 512a, 512b und 512c von Fig. 8 enthalten vorzugsweise Statusinformationen wie die Höhenlage der Datenerfassungseinheit, die Verstärkungseinstellung des Vorverstärkers, die Einstellung des Filters zur Abtrennung niedriger Frequenzen, die Einstellung des Kerbfilters, die Einstellung des Filters zur Abtrennung hoher Frequenzen, eine niedrige Batterieladung, den Spannungszustand usw.The registers 512a, 512b, and 512c of FIG. 8 are supplied with status data from a unit 514, and this data is then passed to shift register 176 the status bit line 513 is supplied. The data in registers 512a, 512b and 512c of FIG. 8 preferably contain Status information such as the altitude of the data acquisition unit, the gain setting of the preamplifier, the setting of the filter for the separation of low frequencies, the setting of the Notch filter, the setting of the filter to cut off high frequencies, a low battery charge, the State of tension, etc.
Jede Fühler- und Codiereinheit 514 kann eine herkömmliche, auf den barometrischen Druck ansprechende Vorrichtung enthalten, die eine Anzeige der Höhenlage der beteiligten Datenerfassungseinheiten zur Verfugung stellt. Das Abfragen der Datenerfassungseinheit einschließlich ihres Statusregisters ergibt eine Anzeige ihrer Höhenlage.Each sensing and coding unit 514 may contain conventional barometric pressure responsive device, which provides a display of the altitude of the data acquisition units involved. The query the data acquisition unit including its status register gives an indication of its altitude.
In der hier beschriebenen Ausführungsform enthält die Anordnung allgemein bekannte und bei Herstellern verfügbare Bauelemente gemäß der folgenden Liste: Flip-Flops 101,105, 11Ob, RCA, Box 3200,Somerville, 122,124,170,261,270,271, N.J. 08876,D-Flip-Flop, 405,406,411 " Katalog-Nr. CD-4013 AIn the embodiment described herein, the arrangement includes well known and available from manufacturers Components according to the following list: Flip-Flops 101,105, 11Ob, RCA, Box 3200, Somerville, 122,124,170,261,270,271, N.J. 08876, D-Flip-Flop, 405,406,411 "Catalog No. CD-4013 A
Zähler 107 RCA, Dekadischer Zähler,Counter 107 RCA, decadic counter,
Katalog-Nr. CD-4017 ACatalog no. CD-4017 A
Zähler 113, 320 RCA, Dekadische Zähler,Counters 113, 320 RCA, Decadal Counters,
Katalog-Nr. CD-4029 ACatalog no. CD-4029 A
Zähler 126, 177 RCA, Binärzähler, Katalog-Counter 126, 177 RCA, binary counter, catalog
Ir. CD-4024 AIr. CD-4024 A
Flip-Flop 180 RCA, Katalog-Nr. CD 4027 AFlip-Flop 180 RCA, catalog no. CD 4027 A
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Schieberegister 175, 176, 512a, 512b, 512c RCA, asynchrone 8-Bit-Schieberegister mit Paralleleingabe und Serienausgabe, Katalog-Hr. CD-4021AShift registers 175, 176, 512a, 512b, 512c RCA, 8-bit asynchronous shift registers with parallel entry and serial edition, catalog Mr. CD-4021A
Paritatsgenerator 280Parity generator 280
Zähler 268, 275 Motorola Semiconductor Products, Inc., Box 20912, Phoenix, Ariz. 85036, Katalog-Nr. MC-14531Counter 268, 275 Motorola Semiconductor Products, Inc., Box 20912, Phoenix, Ariz. 85036, Catalog no. MC-14531
ECA, Zähler mit Katalog-Nr. CD-4040 AECA, meters with catalog no. CD-4040 A
Zähler 302Counter 302
ECA, 14-stuf iger We ,lligkeitszähler, Katalog-Nr. CD-4020 AECA, 14-stage ripple counter, Catalog no. CD-4020 A
Schalter 201, 221 ECA, dreifach-Zweikanalschalter, Katalog-Nr. CD-4053Switch 201, 221 ECA, triple two-channel switch, Catalog no. CD-4053
Rechenverstärker 202, 203, 204, 210, 211, 212, 213, 214, 240Computational amplifier 202, 203, 204, 210, 211, 212, 213, 214, 240
Eechenverstärker 242, 246, 253Eechen amplifier 242, 246, 253
Eechenverstärker 244 Pairchild Semiconductors, 313 Fairehild Dr,Mountain-View, Kalifornien, Katalog-Nr. U5B7776393Eechen amplifier 244 Pairchild Semiconductors, 313 Fairehild Dr, Mountain-View, California, Catalog No. U5B7776393
Siliconix, Inc., Santa Clara, Kalifornien, Katalog-Nr. 1144APSiliconix, Inc., Santa Clara, California, Catalog No. 1144AP
Fairchild, Katalog-Nr. υ5ίΤ715393Fairchild, catalog no. υ5ίΤ715393
Eechenverstärker 254 Fairchild, Katalog-Nr. U5B774O393Eechen amplifier 254 Fairchild, catalog no. U5B774O393
Schalter 243, 245, ECA-Schalter, Katalog-Nr, CD-4016Switch 243, 245, ECA switch, catalog number, CD-4016
Widerstand 227 Kondensator 229 1,2 Kilo 0hm
0,1 MikrofaradResistor 227 Capacitor 229 1.2 kilo ohms
0.1 microfarads
Eine Beschreibung der Schußsteuerung und der Zeitunter-A description of the S c hußsteuerung and Zeitunter-
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brechungsübertragung für den Schußpunkt zehn findet sich im Betriebs- und Wartungshandbuch für den seismischen Generator Dinoseis, der Firma Texas Instruments Incorporated, vom Februar 1966, Neuauflage Juli 1970.Refraction transmission for the shot point ten is found in the Operation and Maintenance Manual for the Dinoseis seismic generator from Texas Instruments Incorporated, dated February 1966, reprinted July 1970.
Somit werden mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung seismische Wellen an einem Schußpunkt erzeugt und bei mehreren Detektorstationen abgetastet. Von einer HF-Hauptstation werden zu der Detektorstation Abfrageimpulse mit gespreiztem Spektrum ausgesendet. Als Antwort darauf werden zur Hauptstation codierte Impulse mit gespreiztem Spektrum zurückgesendet, die Abtastwerten der seismischen Wellen entsprechen; die Impulse werden dann an der Eauptstation multi- ' plexiert. Die Abtastung der jeweiligen seismischen Signale erfolgt in gleichmäßigen Seismikdaten-Abtastintervällen, deren Dauer auf die Frequenzen der Signale bezogen ausgewählt sind, so daß die Jlbtastwerte die Zeit-Amplituden-Änderungen der Signale wiedergeben. Bei normalen Schürfvorgangen betragen die Seismikdaten-Abtastintervalle normalerweise 0,002 bis 0,004 Sekunden. Für den Zweck der hier vorliegenden Beschreibung seien unter dem Ausdruck "gleichmäßige Seismikdaten-Abtastintervalle" Intervalle, in der oben genannten Größenordnung zu verstehen. Für Signale mit höheren Frequenzen sind kürzere Abtastintervalle erwünscht. Für Signale mit niedrigeren Frequenzen können längere Seismikdaten-Abtastintervalle toleriert werden, die die Zeit-Amplituden-Änderungen der seismischen Signale immer noch mit ausreichenden Einzelheiten wiedergeben.Thus, with the aid of the arrangement according to the invention, seismic waves are generated at one shot point and at several Detector stations scanned. Interrogation pulses with spread are sent from an RF main station to the detector station Spectrum sent out. In response to this, coded pulses with spread spectrum are sent back to the main station, the samples correspond to the seismic waves; the impulses are then multi- ' plexed. The respective seismic signals are sampled at regular seismic data sampling intervals, the duration of which are selected based on the frequencies of the signals, so that the sample values reflect the time-amplitude changes of the signals. During normal mining operations the seismic data sampling intervals are typically 0.002 to 0.004 seconds. For the purpose of this present Let the expression "uniform seismic data sampling intervals" be used to describe intervals in the above To understand the order of magnitude. For signals with higher frequencies, shorter sampling intervals are desirable. For signals with lower frequencies, longer seismic data sampling intervals can be tolerated that the Still reflect time-amplitude changes in seismic signals with sufficient detail.
Die Erfindung ist hier zwar im Zusammenhang mit speziellen Ausführungsbeispielen beschrieben worden, doch ist für den Fachmann zu erkennen, daß im Rahmen der Erfindung noch weitere Abwandlungsmöglichkeiten gegeben sind.The invention has been described here in connection with specific exemplary embodiments, but is for the A person skilled in the art recognizes that within the scope of the invention there are still further modification possibilities.
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