DE2518303A1 - Verfahren und vorrichtung zur funktionspruefung von erdvibratoren - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Funktionsprüfung von Erdvibratoren

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der seismischen Bodenuntersuchungen mit Hilfe von langdauernden Vibratorsignalen und betrifft insbesondere ein Verfahren, ein Nachlassen von Erdvibratoren in ihrer Punktion festzustellen, die zum Aussenden der seismischen Wellen in den Boden dienen.

Die bei seismischen Bodenuntersuchungen verwandten Erdvibratoren werden von einem elektrischen Steuersignal gesteuert, das anschließend mit den von einem Seismometer an der Erdoberfläche erzeugten seismischen Signalen kreuzkorreliert wird, die aus Reflektionen und Brechungen des ursprünglich von den Vibratoren in den Boden gesandten seismischen Signalen an unterirdischen Grenzflächen resultieren. Um eine konsistente Phasenbeziehung zwischen dem elektrischen Steuersignal und dem ausgesandten seismischen Signal sicherzustellen, werden spezielle Rückkopplungsregler nahezu in allen seismischen Vibratoren verwandt. Die elektrischen und mechanischen Komponenten des Vibrators sowie diese Rückkopplungsschaltungen sind mit einer relativ hohen Fehlerquote behaftet. Wenn die Rücjckopplungsregler in einem einzigen Vibrator versagen, ist die vom Vibrator erzeugte seismische Information stark vermindert.

509845/079(5

Da bei den meisten Gebieten mehr als ein Vibrator verwandt wird, besteht die Möglichkeit, daß das Versagen eines einzelnen Vibrators lange Zeit unentdeckt bleibt, es sei denn, daß spezielle Vorkehrungen getroffen sind, die Funktion jedes Vibrators zu überwachen. Dazu werden gewöhnlich routinemäßig Sichtvergleiche zwischen den Steuer- und Vergleichssignalen, die .den Vibrator steuern und speziellen Wandlersignalen durchgeführt, die das tatsächlich in den Boden gesandte seismische Signal überwachen. Bei einem fehlerfrei arbeitenden Vibrator sollte das Steuersignal eine konsistente Amplituden- und Phasenbeziehung zum ausgesandten seismischen Signal beibehalten. Kleine Änderungen in der Amplitude und/oder der Phase zwischen diesen Signalen stellen deutliche Anzeichen einer bevorstehenden Funktionsstörung des Vibrators dar-, wohingegen größere Änderungen eine Funktionsstörung anzeigen, die sofort behoben werden muß, um eine schwere Beeinträchtigung der aufgezeichneten seismischen Daten zu verhindern. " Erfindungsgemäß wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur genauen Analyse der Vibratorüberwachungssignale geliefert sodaß ein frühes Auffinden und Beheben von Funktionsstörungen möglich ist, bevor diese ein katastrophales Ausmaß erreichen.

Die Probleme, die dadurch auftauchen, daß ein Erdvibrator ein seismisches Signal aussendet, das von seinem Steuersignal abweicht, wurden früh bei der Entwicklung des Vibratorverfahrens zur Bodenuntersuchung erkannt, wie es in den TJS PS 2 808 577und 2 981 928 beschrieben Wird.

Korrekturschaltungen zur Herabsetzung dieser Abweichung zwischen den Treibersignalen und den ausgesandten Signalen sind aus der US PS 3 208 5^-5 zu entnehmen. Verbesserungen dieser grundlegenden Steuerschaltungen sind aus der US PS 3 219 971, der US PS" 3 578 102 und der US PS 3 698 508 zu entnehmen. Alle diese Schaltungen befassen sich mit einer Bestimmung der Realzeit der fehlerhaften Phasenverschiebung zwischen dem Steuersignal und dem ausgesandten seismischen Signal und der

509845/0795

_ 3 —

Verwendung von Phasenkorrekturen zur Kompensation dieser Änderungen. Während die Verwendung dieser Phasenkorrekturregelkreise die Vibratorfunktion stark verbessert hat, hat das andauernde Versagen der elektrischen und mechanischen Komponenten zu einer Entwicklung von Überwachungssystemen der Vibratorfunktion geführt, sodaß ein fehlerhaft funktionierender Vibrator schnell ausgeschaltet werden kann, bevor eine merkliche Anzahl ungenauer seismischer Daten aufgezeichnet wird.

Ein. derartiges Überwachungs- und Abschaltsystem ist in Jor US Patentanmeldung Nr. 408 355 dargestellt. Dieses System schaltet automatisch einen schlecht funktionierenden Vibrator ab und zeigt mit Hilfe eines audiovisuellen Signales der Betriebsperson das Auftreten der Funktionsstörung an. Es erfolgen sofortige Vergleiche zwischen den Steuer- und Überwachungssignalen und wenn die Phasen-und/oder Amplitudenunterschiede einen bestimmten Grenzwert überschreiten, erfolgt das Abschalten und die Anzeige. Dieses System besteht aus einer ja-nein Vorrichtung, die eher für die Verwendung am Einsatzort als dazu ausgelegt ist, diagnostische Informationen zu erzeugen, bevor der Fehler auf- .'. tritt.

Ein anderes Überwachungssystem wird in der US Patentanmeldung 408 354- beschrieben. Dieses Überwachungs syst em erzeugt Oszillogramme der langdauernden Steuer- und Überwachungssignale zum visuellen Vergleich sowie Oszillogramme der Lissagousschen Figuren auf einer Momentzeitbasis. Zur Beseitigung von Verzerrungen durch die Harmonischen, die vom Erdvibratormechanismus stammen, ist ein nachstimmbares Bandpassfilter erforderlich, sodaß visuelle Vergleiche zwischen den Steuer- und Wandlersignalen möglich sind. In der bisherigen Praxis traf die Bedienungsperson für den Vibrator auf der Basis dieser visuellen Vergleiche und aufgrund seiner subjektiven Beurteilung seiner an Ort und Stelle vorgenommenen Analyse die Entscheidung, ob der Arbeitsvorgang abgebrochen oder fortgesetzt werden soll. Obwohl

509845/0795

diese bekannten. Verfahren nützlich sind, haben sie nicht den gewünschten Erfolg gehabt, nämlich das Versagen eines Vibrators vorherzusagen, bevor es so stark ist,· daß ein Abschalten oder eine Reparatur erforderlich ist.

Es ist daher das Ziel der Erfindung ein empfindlicheres Verfahren zur Analyse der Vibratorfunktion anzugeben, das dazu verwandt werden kann, beginnende Funktionsstörungen zu erkennen, bevor diese ein Ausmaß erreichen, das ein Abschalten erforderlich macht. Statt wie bei dem bekannten Verfahren die Kurven nebeneinander aufzuzeichnen, werden aus den Wandlersignalen spektrale Höhenlinienkarten erstellt. Bei diesen Karten ist die Frequenz auf der Ordinate und die Signalzeit auf der Abszisse aufgetragen während die Amplituden als Höhenwerte geschrieben werden. Diese Erstellung von Höhenlinienkarten erfolgt dadurch, daß die Aufzeichnungsspur des digitalisierten Signals in eine Anzahl von Segmenten unterteilt wird, von denen jedes um im gleichen Abstand befindliche PrüfZeitpunkte längs d?r Originalspur zentriert ist. Alle diese Segmente sind dadurch nichtlinear, daß eine bestimmte Wichtung jedes Wertes im Segment erfolgt. Jedes Segment wird dann einer Fourier-Analyse unterzogen und die resultierenden Amplitudenwerte werden für jede Frequenz als eine Spalte einer Matrix gespeichert, die dem speziellen Zeitmittelpunkt entspricht. Die Matrix der Frequenzamplitudenwerte für alle Zeitwerte im gleichen Abstand wird anschließend in Höhenlinien dargestellt. Diese spektrale Höhenliniendarstellung der Überwachungssignale zeigt Vibratorstörungen bei weitem stärker an als die bekannte nebeneinander erfolgende Signalaufzeichnung.

Quantitative Messungen der störenden Effekte des Vibratorrauschens und der Harmonischen können dadurch erfolgen, daß die Kurven aufgeschrieben werden, die dadurch erhalten werden, daß das Steuersignal mit sich selbst und den übrigen Überwachungssignalen korreliert wird. Sowohl die einzelnen Kurven als auch ihre Hüllkurven werden auf einem einzigen Bild aufgetragen,

509845/0795

sodaß sich die Höhe des Vibratorrauschens relativ zum Scheitelwert der Amplitude des ausgesandten Signales,nach einer Verarbeitung in einer Veise wie bei den gewöhnlich aufgezeichneten seismischen Daten,zeigt. Sämtliche Einflüsse der Harmonischen und des äußeren Rauschens sind deutlich auf diesen Aufzeichnungen der Korrelationskurven zu sehen und eine visuelle Beobachtung gibt eine bisher nicht erhältliche quantitative Messung des vom Vibrator während des Tests erzeugten diagnostischen Rauschens.

Eine verbesserte Analyse des Phasenverhaltens des Vibrators wird dadurch erhalten, daß das nichtdiagnostische Vibratorrauschen und die Harmonischen vom Grundsteuersignal abgetrennt werden. Diese Trennung erfolgt durch ein Abschneiden der Korrelationskurven zwischen den Steuer- und Überwachungssignalen, sodaß nur der mittlere Bereich übrig bleibt, der im wesentlichen das Grundsignal enthält, das bei der seismischen Bodenuntersuchung . verwandt wird, während die äußeren Bereiche ausgeschieden werden, die einen großen Anteil des äußeren Rauschens und der Harmonischen enthalten. Die übriggebliebenen Bereiche werden nochmals in einem stark vergrößerten Haßstab aufgezeichnet,um detaillierte visuelle Vergleiche und anschließend eine Fourier-Analyse durchzuführen. Die resultierenden Phasen- und Amplitudenspektren werden zum Vergleich mit vorbestimmten noch annehmbaren Grenzwerten der Vibratorfunktion aufgezeichnet. Auch diese verbesserten Phasen und Amplitudendarstellungen lassen bei weitem mehr über die Vibratorfunktion erkennen als die bekannten audiovisuellen Signale oder Kurvenvergleiche.

Kombiniert ergibt sich aus den Höhenlinien, den Korrelationskurven und den graphischen Darstellungen ein Verfahren zur IPunktionsanalyse des Vibrators, dessen Ergebnisse auch von einer unerfahrenen Betriebsperson für den Vibrator sowie vom erfahrenen Geophysiker leicht interpretiert werden können, sodaß die erforderliche Vibratorfunktion sichergestellt werden kann und schwere Störungen vermieden werden können, die bisher zur

509845/0795

Erzeugung von ungenauen seismischen Daten führten.

Erfindungsgemäß werden somit die Vxbratordiagno.sesignale in ein spektrales Höhenlinienbild umgewandelt, das zur Analyse der Vibratorfunktion außerordentlich geeignet ist. Weiterhin werden graphische Darstellungen der Korrelationskurven erstellt, aus denen leicht quantitative Messungen des Vibratorrauschens und der Harmonischen insbesondere in einer Form möglich sind, die mit den seismischen Daten nach der Korrelation vergleichbar ist. Es werden graphische Darstellungen des Phasenverhaltens des mechanischen und elektrischen Systems des Vibrators nach einer Abtrennung des nichtdiagnostisehen Vibratorrauschens und der nichtdiagnostischen Harmonischen vom Grundanteil des Signales erstellt.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert.

Figur 1 zeigt ein verallgemeinertes Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erstellen analytischer Darstellungen aus den Vibratorsteüer- und Überwachungssignalen:

Figur 2 zeigt eine Wiedergabe von Teilen der vier Steuer- und Überwachungssignale die in Figur 1 als Eingabesignale verwandt werden.

Figur 3 zeigt eine typische Höhenliniendarstellung_vdie erfindungsgemäß aus dem Steuereingangssignal erzeugt wird und für einen idealen Vibrator typisch ist.

Figur 4- zeigt eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellte Höhenliniendarstellung eines fehlerfrei arbeitenden Vibrators.

Figur 5 zeigt die Höhenliniendarstellung eines fehlerhaft arbeitenden Vibrators, woraus sich im Vergleich

509845/0795

zu Figur 4- der Wert des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Untersuchung der Vibratorfunktion ergibt.

Figur 6 zeigt eine typische Hüllkurve mit den entsprechenden

Kreuzkorrelationen,aus der zu ersehen ist, wie leicht die Höhe des äußeren Rauschens und der Harmonischen relativ zum Scheitelwert der Signalamplitude quantitativ ermittelt werden kann.

Figur 7 zeigt einen Vergleich der mittleren Bereiche der Korrelationskurven, die von einem fehlerfrei arbe^;-enden und einem nicht fehlerfrei arbeitenden Vibrator erhalten werden, nachdem durch ein Abschneiden der Kurven das nichtdiagnostische Rauschen und die nichtdiagnostischen Harmonischen entfernt wurden.

Figur 8 zeigt einen Vergleich einer der typischen Phasen- und

Amplitudendarstellungen, die aus den abgeschnittenen · Korrelationskurven erhalten wurden, die von einem fehlerfrei arbeitenden Vibrator stammen, mit einer Darstellung, die von einem fehlerhaft arbeitenden Vibrator erhalten wurde.

Figur 9 zeigt das Flußdiagramm eines Rechnerprogrammes als bevorzugter Ausführungsform der Erfindung.

Figur 10 zeigt ein detaillierteres Flußdiagramm eines Teil des in Figur 9 dargestellten Rechnerprogramms.

.Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figur 1 erläutert, die ein verallgemeinertes Blockschaltbild des gesamten Prüfverfahrens zeigt. Im oberen Teil der Figur Λ ist schematisch die zu prüfende Vibratoreinheit dargestellt. Der untere Abschnitt des Blockschaltbildes zeigt das Rechnerprogramm, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erstellung der graphischen Darstellungen verwandt wird, die das Prüfungsergebnis zeigten.

509845/0795

Das Verfahren der Rückkopplung zur Regelung des Erdvibrators ist allgemein bekannt. Es besteht darin, daß zunächst in einem Signalgenerator 1 ein sogenanntes Steuersignal erzeugt wird. Das Steuersignal kann von einem Funkempfänger empfangen werden oder intern auf den Empfang eines Funksteuerimpulses erzeugt werden. Das Steuersignal wird durch einen Phasenschieber in der Vibratorregelelektronik 2 zum Erdvibratormechanismus 3 geleitet, wo es als Vibratortreibersignal ein elektrohydraulisches Ventil betätigt und somit eine Schwingung der Vibratorgrundplatte bewirkt.

Die Schwingung der Grundplatte wird von einem Beschleunigungsmesser 4- überwacht, der ein erstes elektrisches Signal erzeugt, aas dem in die Erde ausgesandten seismischen Signal entspricht. Dieses Beschleunigungssignal wird zu einem Phasenkomparator

in der Vibratorregelelektronik 2 rückgekoppelt, wo es mit dem sogenannten Vergleichssignal verglichen wird, das durch eine Verstärkung und Kompensation aus dem Steuersignal hervorgegangen ist. Änderungen in der Phase zwischen dem Vergleichssignal und dem Beschleunigungssignal erzeugen ein Fehlersignal in einem Phasenkomparator, der seinerseits den oben genannten Phasenschieber steuert, wodurch eine Phasenkorrektur zwischen dem Steuersignal, das von der Vibratorregelelektronik 2 empfangen wird und dem Vibratortreibersignal, das die Vibratorregelelektronik 2 verläßt, erfolgt. Durch ein kontinuierliches Verstellen des Phasenschiebers bis das Fehlersignal nahezu gleich ist, wird das System in einen phasenstarren Zustand gebracht.

Zur Überprüfung der Arbeitsweise des Beschleunigungsmessers ist ein zweiter Meßwertwandler für die Bewegung der Vibratorgrundplatte an dieser befestigt. Dieser Wandler, das sogenannte Grundplattenseismometer 5? ist eine in geeigneter Weise unempfindlich gemachte Version eines herkömmlichen Seismometers, das zur Aufzeichnung von seismischen Daten verwandt wird. Dieses Grundplattenseismometer erzeugt ein zweites elektrisches Signal,

5*0 9845/0795

das dem abgehenden seismischen Signal entspricht.

Das Steuersignal und das Vergleichssignal sind Betriebssignale, die anzeigen, wie der Vibrator eigentlich arbeiten sollte, während die Signale des Beschleunigungsmessers und des Grundplatt enseismometers Überwachungssignale sind, die anzeigen, wie der Vibrator tatsächlich arbeitet. Abweichungen zwischen den Betriebs Signalen und den Überwachungssignalen zeigen die Vibratorfunktion und können dazu verwandt werden, eine beginnende Störung des Vibrators vorherzusagen. Unterschiede zwischen dem Steuersignal und dem Vergleichssignal zeigen mögliche Störungen in der Vibratorregelelektronik. Vergleiche zwischen den Signalen des Grundplattenseismometers und des Beschleunigungsmessers können zur Feststellung isolierter Probleme im Wandlermechanismus genutzt werden. Die Kontroll- und Überwachungssignale werden aufgezeichnet und auf einem Magnetband mit Hilfe eines Aufzeichnungsgerätes 6 gespeichert, das eines der · vielen Geräte sein kann, die bei geophysikalischen Bodenuntersuchungen verwandt werden.

Die bei dieser Ausführungsform verwandten vier analytischen Signale sollen nur die Grundprinzipien des Verfahrens erläutern; eine Beschränkung auf diese Anzahl ist damit nicht verbunden. Das heißt, das eine Vielzahl anderer Kontroll- und Überwachungssignale bei einer ausführlicheren Analyse der Vibratorfunktion verwandt werden kann. An einer Vielzahl von Stellen innerhalb der Vibratorregelelektronik können verstärkte, gefilterte oder 'in anderer Weise modifizierte Versionen des Steuer- und des Vergleichssignals abgenommen werden, um den Störungen der elektrischen Komponenten mehr im einzelnen nachzugehen. Zur Lokalisierung mechanischer Störungen in jedem gewünschten Umfang können auch andere Signale von mechanischen Meßwertwandlern, beispielsweise von Dehnungsmessern, Druckmessern und Versetzungswandlern usw. verwandt werden, die an verschiedenen Stellen des Vibrators angebracht sind.

509845/0795

Die Betriebs- und Überwachungssignal können in Abhängigkeit von dem Typ des von der Arbeitsgruppe benutzten Aufzeichnungsgerätes entweder digital oder analog aufgezeichnet werden. Die sich daran anschließenden Verfahrensschritte können unter Verwendung analoger Schaltungen., fest verdrahteter digitaler Schaltungen oder programmierbarer digitaler Allzvreckrechner erfolgen. Die Speicherung kann somit in digitaler Form als Bits auf einem Magnetband eines Rechners oder in analoger Form als FM-Aufzeichnung auf einem herkömmlichen Magnetband erfolgen. Da die meisten der neueren Aufzeichnungsgeräte auf dem Gebiet der Seismik digitale Gerate sind, wird bei einer bevorzugten Ausführungsform davon ausgegangen, daß die zu speichernden Daten in digitaler Form gespeichert werden.

Der Rest der Rechenanlage kann aus zusammengeschalteten, fest verdrahteten digitalen logischen Schaltungen oder aus einem festverdrahteten Kleinrechner bestehen, wenn die Prüfergebnisse am Standort eines Aufzeichnungswagens am Einsatzort benötigt werden. Anschließend kann allerdings auch ein programmierbarer Allzweckrechner einer entfernt liegenden Datenverarbeitungszentrale verwandt werden. Da die mit Hilfe des Vibrators aufgezeichneten seismischen Daten gewöhnlich in einem entfernt liegenden Allzweckrechner verarbeitet werden, wird bei einer bevorzugten Ausführungsform von der zweiten Alternative ausgegangen, obwohl die gleichen Verfahrensschritte auch mit Hilfe eines festverdrahteten Kleinrechners oder einem äquivalenten Gerät am Einsatzort erfolgen können.

Wie es aus Figur 1 ersichtlich ist, gibt es viele Rechenvorgänge, die von den gleichen Daten vom Speicher 6 ausgehen, um die abschließende graphische Darstellung der Analyse zu erstellen. Beim ersten Schritt dieses Verfahrens wird eine Reihe von Höhenlinienkarten erstellt, in die die Amplitudenwerte als Funktion der Frequenz und der Signaldauer in Höhenlinien eingezeichnet sind. In den Speicher 7 werden mit Hilfe von Lochkarten die Eingangsparameter eingegeben; die aus der Kenngröße und der

5098 4 5/0795

Zahl der zu analysierenden Signale, aus Spezifizierungen bezüglich der Unterteilung der einzelnen Signalspuren in Segmente einschließlich der Breite des Segmentes, der Mitte jedes Segmentes entlang der Signalspur sowie der Gesamtzahl der Segmente, aus den Vichtungsfunktionen für jedes Segment und dem Frequenz inkrement für die Fourier-Analyse bestehen. Zusammen mit den Eingangsparametern werden die Eingangsdaten von jedem zu analysierenden Vibrator eingelesen. Die Eingangsdaten enthalten Reihen von digitalen Meßwerten, die jedes der oben genannten Betriebs- und Überwachungs signale für eine Rel.„--von verschiedene Tests darstellen, die an jedem der Vibratoren durchgeführt wurden. Zur Vereinfachung der folgenden Erläu- terungen wird lediglich eine einzige Reihe von Betriebs- und Überwachungssignalen aus einem einzigen Vibratortest betrachtet, obwohl in^-:der Praxis eine große Anzahl solcher Testsignale bei einer Vibratorgruppe gleichzeitig verarbeitet werden.

Die erste oder die Steuersignalspur mit den relevanten Eingangsparametern wird aus dem Speicher 6 gelesen und in vorher bestimmte Segmente während des Verfahrensschritts 8 unterteilt. Jedes Segment enthält eine bestimmte Anzahl digitaler Meßwerte, die um eine bestimmte Mittellage entlang der ursprünglichen Signalspur zentriert sind. Im Verfahrensschritt 8 wird jeder digitale Meßwert im Segment mit einer bestimmten Viichtungsfunktion vom Speicher 7 für die Eingangsparameter gewichtet. Dieses Verfahren wird für die verbleibenden Überwachungs- und Betriebssignalspuren in der vom ersten Vibrator erhaltenen Signalreihe wiederholt.

Danach wird das erste Segment auf der ersten oder Steuersignalspur ausgewählt. Dieses Segment wird im Verfahrensschritt 9 einer Fourier-Analyse unterworfen. Aus den resultierenden Amplitudenwerten für jede der vorher bestimmten Frequenzen, di-e durch die im Verfahrens schritt 7 gespeicherten Eingangsparameter spezifiziert sind, wird dann die erste Spalte einer

509845/0795

Matrix gebildet, was der Verfahrensschritt 10 zeigt. Daraufhin wird das zweit.e Segment auf der St euer signal spur in ähnlicher Weise analysiert und werden die resultierenden Amplitudenwerte als zweite Spalte der gleichen Matrix gespeichert. Dieses Verfahren wird für jedes Segment entlang der ersten Signalspur wiederholt. Wenn die erste Spurmatrix vollendet ist, sind Reihen von Amplitudenwerten für jede der ursprünglich spezifizierten Frequenzen für die Fourier-Analyse, die für jedes Segment bestimmt sind, im gleichen Abstand entlang der ersten Spur angeordnet. Im Verfahrensschritt 10 wird diese Matrix so umgeordnet, daß sie zur Steuerung eines Gerätes zum Erstellen von Höhenlinienkarten geeignet ist, und zum Schreiben der Kurven gespeichert. Während der Verfahrensschritte 11 und 12 wird die zweite oder Vergleichssignalspur dem gleichen Verfahren unterworfen, was zu einer zweiten Matrix aus Amplitudenwerten führt. Dieses Verfahren wird während der Verfahrensschritte 13 und 14-für die das Gr-undplattenüberwachungssignal tragende Signalspur ■ wiederholt. Wenn sämtliche Spuren analysiert sind, werden die vorher umgeformten und gespeicherten Matritzen abgerufen, gelesen ■und dazu verwandt, die Höhenlinienbilder auf einem digital gesteuerten Plotter 15 zu erzeugen. Von jeder Matrix und daher von jeder Eingabespur wird ein Höhenlinienbild gezeichnet. Obwohl unter Verwendung dieser Höhenlinienbilder eine Vielzahl von Betriebs- und Überwachungssignalen analysiert werden kann, ist es charakteristisch, daß die Bilder nur auf die informationsreichsten Signale, gewöhnlich eines der Signale der Vibratorgrundplatte für jeden Vibrator, ein Vergleichssignal für jeden Vibrator und ein einziges Steuersignal für die gesamte'zu untersuchende Vibratorgruppe beschränkt werden.

Die restlichen in Figur 1 aufgeführten Operationen bestehen in der Erstellung von graphischen Korrelationsbildern und den anschließenden Bestimmungen der Phase und Amplitude des Grundanteils der ausgesandten seismischen Signale. Mit Hilfe von Lochkarten wurde bereits vorher eine zweite Gruppe von Eingabeparametern in den Speicher 7 für die Eingabeparameter gegeben.

509845/0795

Diese Eingabeparameter enthalten die Kennwerte derjenigen Spuren, die zu korrelieren sind, Angaben darüber, wo die einzelnen Korrelationskurven abgeschnitten werden oder Kriterien für die Bestimmung der Punkte, an denen die Kurven abgeschnitten werden, Maßstabsparameter und Schreibparameter für die gewünschten graphischen Darstellungen, Frequenzinkremente für die spektrale Phasen- und Amplitudenbestimmung und andere Steuerparameter, die zum Speichern der einzelnen Korrelationskurven in bestimmten Speicherbereichen erforderlich sind.

Die Eingabedaten, die für die oben beschriebene Erstellung der Höhenlinienkarten verwandt werden, werden dann zusammen mit dieser zweiten Gruppe von Eingangsparametern aus dem Speicherbereich 6 entnommen.Die im Speicherbereich 6 in digitaler Form gespeicherten Kontroll- und Überwachungssignale können gleichzeitig mit den oben genannten Signalen für die Erstellung der Höhenlinienkarten oder nacheinander gelesen werden. Jede, der vier Signalspuren jedes Vibrators kann mit sich selbst oder autokorreliert sowie mit den restlichen drei analytischen Signalen kreuzkorreliert werden, sodaß sich insgesamt acht mögliche Korrelationskurven ergeben. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß vier dieser Kurven den höchsten Informationsgehalt aufweisen. Zusätzliche Korrelationen können jedoch im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt werden. Die Korrelationskurven mit dem höchsten Informationsgehalt sind die die Autokorrelationskurve des Steuersignals und die Kreüzkorrelatxonskurven zwischen dem Steuer- und Vergleichssignal, dem Steuer- und dem Grundplattensignal sowie zwischen dem Vergleichssignal und dem Signal vom Beschleunigungsmesser.

Im Verfahrensschritt 16 wird das-Steuersignal oder das ursprüngliche Vibratorbetrxebssignal autokorreliert, sodaß sich eine Korrelationskurve ergibt, deren Verlauf für das Ansprechen eines idealen Vibrators ohne äußeres Rauschen oder mechanische Störungen repräsentativ ist. Diese Kurve wird als Vergleichskurve verwandt, an der die übrigen Korrelationen gemessen

509845/0795

werden. Unter der Annahme einer perfekten fehlerfreien Vibratorfunktion würde der Verlauf oder die Wellenform dieser Korrelationskurve nahezu bei jeder Reflektion, die in den seismischen Enddaten vorhanden ist, dubliziert, sodaß der tatsächliche Verlauf der Kurven mit einem Idealverlauf verglichen wird.

Während des-Verfahrensschrittes 17 werden dann das Steuersignal und das Vergleichssignal kreuzkorreliert, sodaß sich eine Kreuzkorrelationskurve ergibt, die die Arbeitsweise der speziellen, die Signale bestimmenden Schaltkreise in der Vibratorregelelektronik 2 zeigt. Diese zwei Signale sollten nahezu gleich sein. Das Vergleichssignal bildet das Steuereingangssignal für den Phasenkomparator. Wenn eine direkte Funkübertragung des Steuersignales verwandt wird, können gewisse Amplitudenverzerrungen und Phasenverschiebungen, die durch den Funkempfänger verursacht werden, durch spezielle Schaltkreise behoben werden, die das Steuersignal korrigieren, bevor es als Vergleichssignal Verwendung findet. Das erfolgt gewöhnlich, wenn das Steuersignal in seiner nichtmodifizierten Form vor der Funkübertragung wiederhergestellt werden soll.

Während des Verfahrensschrittes 18 wird die Korrelationskurve zwischen dem Steuersignal und dem Signal des Seismometers an der Grundplatte erstellt. -Diese Kurve ist insofern wichtig, als sie die Gesamtänderung des ganzen elektrischen und mechanischen Vibratorsystems zeigt. Das Steuersignal ist das ursprüngliche Betriebssignal vor dem Eintritt in die Vibratorregelelektronik und das Signal des Seismometers an der Basisplatte ist ein separates Überwachungssignal, das von einer Verbindung zu der Vibratorregelelektronik unbeeinflußt ist. Unregelmäßigkeiten im Verlauf dieser Korrelationskurve zeigen die Lage und die Höhe des Vibratorrauschens und der Harmonischen sowie den Einfluß von Störungen der Gesamtschaltung. Ein Vergleich des Verlaufes dieser Kurve mit dem Idealverlauf der Autokorrelationskurve des Steuersignals gibt dem Geophysiker unmittelbar die Erkenntnis,

509845/0795

in welcher Weise die gestörte Vibratorfunktion die einzelnen Reflektionssignale beeinflußt, die auf der graphischen Darstellung der seismischen Daten am Schluß zu sehen sind.

Während des Verfahrensschrittes 19 erfolgt die Kreuzkorrelation· des Vergleichssignals mit dem Signals des Beschleunigungsmessers. Die dabei entstehende Korrelationskurve zeigt den Sästand des Phasenschiebers und des Phasenkomparators, da diese beiden Signale Eingangssignale zum Komparator sind.

Das Steuersignal sowie die restlichen Betriebs - und Überwachungssignale sind nominell 7-14- Sekunden lang. Diese Zeit wird bei der Kreuzkorrelierung verdoppelt, sodaß die Korrelierungskurven bis zu 28 Sekunden lang sind. Wenn sie gegenüber dem horizontalen Zeitmaßstab aufgetragen werden, der ausreichend grr:-- ist um einzelne Unregelmäßigkeiten in den Kurven zu sehen, wird ihre Prüfung infolge ihrer extremen Länge schwierig. Für ■ viele analytische Zwecke hat es sich als wünschenswert herausgestellt, die einzelnen Unregelmäßigkeiten unberücksichtigt zu lassen und statt dessen die Hüllkurven zu untersuchen, die dadurch gebildet werden, daß die Korrelationskurven begradigt und integriert werden. Diese Hüllkurven werden dann mit einer sehr stark komprimierten horizontalen Zeitskala geschrieben, sodaß das Rauschen sehr leicht zu erkennen ist. Die Hüllkurven der während der Verfahrensschritte 16 - 19 gebildeten Korrelationen werden jeweils' während der Verfahrensschritte 20 - 23 berechnet. Bei dieser Berechnung wird von dem absoluten Wert 'jedes Meßwertes längs einer gegebenen Korrelationskurve ausgegangen und werden diese absoluten Werte zur Bildung einer glatjben Hüllkurve gefiltert.

Jede Hüllkurve hat wie die korrespondierende Korrelationskurve, aus der sie entstanden ist, einen anderen Maximalwert am Mittelpunkt. Zur Beschleunigung der Analyse ist es wünschenswert, alle Hüllkurven der Korrelationskurven derart zu normieren, daß sie die gleichen Maximalwerte und einen einheitlichen

509845/0795

logarithmischen Amplitudeiiraaßstab haben.Das erfolgt für alle vorher wälirend der Verfahrensschritte 20 - 23 berechneten Hüllkurven der Korrelationskurven während.der Verfahrensschritte 24 - 27 zur Normierung und Skalenvereinh.eitlich.ung»

Ausgewählte Paare dieser Hüllkurven werden dann überlagert um den zweiten Teil der graphischen Darstellung der Untersuchungsergebnisse zu bilden, die im Verfahrensschritt^aisgeschrieben wird» Die rauschfreie Autokorrelation des Steuersignals liefert eine Vergleichskurve, an der die restlichen Kurven gemessen werden können und die gewöhnlich zusammen mit einer der zwei Hüllkurven in dieselbe Graphik geschrieben wird. Da die logarithm!sehen Maßstäbe identisch sind, kann jedes Rauschen in der Hüllkurve des zweiten Steuersignals oder des Überwachungssignals schnell auf die Hüllkurve der idealen Autokorrelationskurve bezogen werden. Beispielsweise kann durch eine visuelle Untersuchung ein Rauschen des Seismometers an der Vibratorgrundplatte anhand der Hüllkurve erkannt werden und es kann quantitativ ermittelt werden, daß das Rauschen beispielsxireise eine bestimmte Dezibelzahl unter der Hüllkurve für ein ideales Ansprechen liegt. Durch die Einführung eines bestimmten erlaubten Rauschpegels kann die Betriebsperson für den Vibrator am Einsatzort schnell erkennen, ob das von seinem Vibrator erzeugte Rauschen diesen Grenzwert erreicht und vor einer Störung Abhilfe schaffen. Zusätzlich zur Überprüfung der Hüllkurven kann es in einigen Fällen wünschenswert sein, die Korrelationskurven selbst auf Rauschstörungen sehr geringen Ausmaßes zu untersuchen, die während der Glättung der Hüllkurven verschwinden. Die Möglichkeit, diese Kurven in dem erforderlichen großen Zeitmaßstab direkt auszuschreiben, besteht am direkten Ausgang jeder Korrelationsverfahrensstufe 16 - 19, wie es durch den zweiten Ausgabepfeil in Figur 1 dargestellt ist. Diese Verfahrensstufe, bei der die Kurven in einem gedehnten Maßstab ausgeschrieben werden, wird nur dann verwirklicht, wenn die Hüllkurven einen bestimmten Rausch bereich zeigen, der eine Analyse im einzelnen erforderlich macht.

509845/0795

Gewöhnlich werden nur die mittleren Bereiche dieser Korrelationskurven ausgeschrieben. Diese mittleren Bereiche entstehen ■während der Verfahrensschritte 28 - 31 durch ein Abschneiden der ursprünglichen ausgedehnten Korrelationskurven. Da nach dem Abschneiden nur ein kleiner mittlerer Bereich der ursprünglichen ausgedehnten Korrelationskurve übrig bleibt, kann die Kurve leicht nochmals mit einem horizontalen Maßstab ausgeschrieben werden, der die einzelnen Abweichungen leicht sichtbar macht.

Die Autokorrelationskurve des Steuersignals weist in der Mitte eine scharfe Spitze mit einer Reihe von symmetrischen Seitenflügeln auf, die von der mittleren Spitze aus in ihre Amplitude abnehmen. Die Amplituden der Seitenflügel sind eine Funktion der Anfangs- und Endfrequenzen des ursprünglichen Steuersignals. Da diese Frequenzen für jeden Test bekannt sind, kann der Punkt auf den Autokorrelationspunkten des Steuersignales leicht festgestellt werden, an dem die Amplituden dieser Seitenflügel auf eine unbedeutende Höhe abfallen. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß diese Höhe bei einem Wert von weniger als 5 % der Signalamplitude an der Spitze liegt. Das Abschneiden der Autokorrelationskurve an diesen Punkten, an denen die Amplituden auf diese unbedeutenden Werte abfallen, wird nur einen vernachlässigbaren Einfluß auf den Verlauf haben. Da das Steuersignal ein reines Grundsignal ohne Rauschen und ohne Harmonische ist, führt das Abschneiden der verbleibenden Kreuzkorrelationskurven an den selben Zeitpunkten zu einer Abtrennung des Grundanteils des Signals von der Mehrzahl der Harmonischen und dem übrigen Rauschen, mit dem gewöhnlich die Signale des Beschleunigungsmessers und des Seismometers an der Grundplatte behaftet sind. Dieses Abschneiden der Kurven erfolgt für alle 4 korrelierten Signale während der Verfahrensstufen 28 - 31. Die nach dem Abschneiden verbleibenden mittleren Abschnitte werden dann in Steuerbefehle für den Plotter umgewandelt und während des Verfahrensschrittes 15 durch einen digitalen Plotter als dritter Teil der graphischen Darstellung der Ausgabewerte ausgeschrieben.

509845/079 5'

Während der Verfahrensschritte 32 - 35 werden diese einzelnen mittleren Bereiche der Kreuzkorrelationskurven jeweils einer Iburier-Analyse unterworfen. Die resultierenden Amplituden- und Phasenwerte für jede Frequenzstufe werden in Steuersignale für den Plotter umgeformt und zum Betreiben des Plotters während der Verfahrensstufe 15 verwandt, um den restlichen Teil der graphischen Darstellung der Ausgabewerte zu erstellen.

In Figur 2 sind zwei Sätze der vier Eingabeprüfsignale wiedergegeben, die bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zur Analyse der Vibratorfunktion verwandt werden. Das Steueroder Hauptbetriebssignal ist eine lineare Kippschwingung von 10 - 40 Hz, die annähernd 7 Sekunden dauert. Es ist jedoch nur das erste Drittel (2,3 Sekunden oder der 10 - 20 Hz Anteil) des Prüfsignals wiedergegeben. In Figur 2 sind insgesamt 7 Prüfsignale von zwei verschiedenen Vibratoren dargestellt. Die oberste Signalspur zeigt das Steuersignal, das gleichzeitig beiden Vibratoren geliefert wird und daher nur einmal geschrieben ist. Es ist ersichtlich, daß dieses Signal im wesentlichen rauschfrei ist und daß seine Frequenz über den in Figur 2 dargestellten Anteil von 10 bis annähernd 20 Hz reicht.

Die zweite und die fünfte Spur in Figur 2 stellen Vergleichssignale von den Phasenkomparatoren des ersten und zweiten Vibrators dar. Obwohl' beide Vergleichssignale sich im Gleichlauf * befinden, besteht eine Phasenverschiebung von annähernd 180° zwischen den Vergleichssignalen und dem Steuersignal, was sich zwischen den Punkten 1 und 2 in Figur 2 zeigt. Diese Phasenverschiebung kann eine Phasenstörung in der Funkübertragungsschaltung anzeigen oder auf eine Phasenverschiebung zurückgeführt werden, die durch die Elektronik der AufZeichnungsgeräte bewirkt ist. Das Steuersignal und die Vergleichssignale sind die Betriebssignale, die die Arbeitsweise des Vibrators steuern, und diese Signale sind rauschfrei und enthalten keine Harmonischen.

509845/0795

Die Signale des Beschleunigungsmessers und des Seismometers an der Grundplatte zeigen an,wie der Vibrator auf die Betriebssignale anspricht. Die Überwachungssignale der Beschleunigungsmesser jedes Vibrators sind als Signalspuren 3 und 6 und die Signale der Seismometer an der Grundplatte als Signalspuren 4 und 7 in Figur 2 dargestellt. Diese Spuren zeigen deutlich das harmonische Fremdrauschen, was nach dem bekannten Verfahren des visuellen Vergleiches von Spur zu Spur insbesondere bei niedrigen Frequenzen sehr schwierig ist. Die Signalspuren des Beschleunigungsmessers sind repräsentativ für das zweite der bexut,:; ignale, die dem Phasenkomparator in jedem Vibrator geliefert werden. Die geweiligen Vergleichsspuren sind Kopien des ersten Signals. Zur Prüfung der Funktion des Beschleunigungsmessers ist ebenfalls das Signal des Seismometers an der Grundplatte dargestellt, das.- dem abgehenden seismischen Signal entspricht.

Am Punkt 3 in Figur 2 zeigt sich eine Unregelmäßigkeit im Aus-? gang des ersten Vibrators, was sich aus der Signalspur des Seismometers an der Grundplatte ergibt und die auf der Signalspur des Beschleunigungsmessers nicht zu sehen ist. Auch am Punkt 4 zeigt die Signalspur des Beschleunigungsmessers des zweiten Vibrators eine Störung. Zum gleichen Zeitpunkt ist hingegen das Signal des Seismometers an der Grundplatte völlig normal. Durch eine Gegenkontrolle dieser beiden Signale können potentielle Schwierigkeiten erfaßt werden, bevor größere Funktionsstörungen , ein Abschalten des Vibrators erforderlich machen. Ein defekter Beschleunigungsmesser oder ein defektes Seismometer an der Grundplatte und/oder ihre zugehörigen Schaltkreise können beim Auftreten solcher Fehler schnell ersetzt werden. Die harmonische Verzerrung und das Rauschen, die die Signalspuren der zwei Überwachungssignale überdecken, weisen in Figur 2 eine relativ kleine Amplitude auf. Bei vielen Gebieten, in denen Bodenuntersuchungen durchgeführt werden, überdeckt dieses Rauschen die Grundkomponenten des Betriebssignal so sehr, daß sinnvolle visuelle Vergleiche unmöglich sind.

509845/0795

Figur 3 zeigt eine der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellten graphischen Darstellungen der Ausgangswerte. Diese Darstellung ist ein Höhenlinienbild des Amplitudenspektrums eines rauschfreien Steuersignals,das dem in der ersten Spur in Figur 2 dargestellten Signal ähnlich ist. Auf den Achsen sind die Frequenz und die Signalzeit aufgetragen,während die Höhenlinien die Amplitudenwerte darstellen. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß das Steuersignal in seiner Frequenz linear von 15 - 56 Hz über eine Zeitdauer von 7 Sekunden ansteigt. Die Höhenlinien zeigen diese stetige Änderung mit leichten Störungen 1 und 2 an jedem Ende, die aus dem Abschneiden des Steuersignals am Anfang und am Ende zum Vermeiden unerwünschter Vibratoreinschal tvor gang e resultieren. Die graphische Darstellung zeigt, wie das Ausgangssignal eines idealen Vibrators aussehen sollte, ijenn ein perfekter Vibrator in einer rauschfreien Umgebung arbeitet.

-Das gemäß der Erfindung erstellte Höhenlinienbild für den Fall, in dem ein störungsfrei arbeitender Vibrator in einer tatsächlichen Umgebung geprüft wird, ist in Figur 4 dargestellt. Die als Höhenlinien dargestellten Amplitudenspektren sind aus dem Signal des Seismometers an der Grundplatte abgeleitet. Die zusätzlichen Amplitudenkämme 1 und 2, die oberhalb der Grundkomponenten des abgehenden seismischen Signales auftreten, resultieren aus harmonischen Verzerrungen. Die relative Amplitude dieser Harmonischen bezogen auf das Grundsignal, das bei der Ermittlung der seismischen Daten verwandt wird, kann leicht aus den Höhenlinienwerten bestimmt werden.

Figur 5 zeigt die Wiedergabe eines Höhenlinienbildes eines fehlerhaft arbeitenden Vibrators, das wiederum aus dem Signal des Seismometers an der Grundplatte abgeleitet wurde. Über das gesamte Höhenlinienbild zeigt sich ein starkes Rauschen. Ein·besonders starkes Rauschen ist bei 1 über das gesamte Bild für alle Zeitsegmente zu sehen. Dieses Rauschen beruht auf einer mechanischen Störung in der Energieversorgung für den. Vibrator. Auch

509845/0795

ein nicht erfahrenes Betriebspersonal kann nach einem Erlernen der verschiedenen Höhenlinienbilder, die durch die verschiedenen elektrischen und mechanischen Störungen hervorgerufen werden, eine große Anzahl von Vibratorstörungen leicht identifizieren und somit korrigieren, bevor sich schwere Störungen ergeben. Während die Höhenlinienbilder zur Erläuterung dieses Abschnittes des erfindungsgemäßen Verfahrens verwandt wurden, können auch viele andere Darstellungsformate verwandt werden. Beispielsweise sind alternativ zur Höhenliniendarstellung Darstellungen mit veränderlicher Stärke, Druckerzeichnungen unter Verwendung unterschiedlicher Symbole zur Darstellung der Höhenwerte und vom Rechner erzeugte dreidimensionale perspektivische Darstellungen bekannt.

Das in Figur 6 dargestellte Bild zeigt Störungen des Vibrators in einer anderen Form und ist aus den Korrelationskurven und deren Hüllkurven und nicht aus dem ursprünglichen Betrieb- und Überwachungssignal abgeleitet. Lediglich zur Erläuterung ist im unteren Teil der Figur 6 eine einzige Kurve der Korrelation zwischen dem Signal der Grundplatte und de.m Steuersignal bei drei verschiedenen Amplitudenwerten aufgetragen. Diese drei Kurven bei verschiedenen Amplituden zeigen die Rauschsignale mit niedriger Amplitude noch deutlicher, die an beiden Seiten des Maximum in der Mitte gefunden werden.

Im oberen Teil der Figur 6 ist die Hüllkurve der gleichen Korrelationskurve zusammen mit der Hüllkurve einer rauschfreien Autokorrelationskurve des Steuersignals aufgetragen. Unter Verwendung des rauschfreien Steuersignals als Vergleichsbasis kann der Pegel des vibrator-induzierten Rauschens gemessen und als Funktion der Lage relativ zum Maximum in der Mitte berechnet werden. Die bei der Darstellung der Hüllkurve verwandte logarithmische Amplitudenskala ermöglicht eine Überwachung kleiner. Veränderungen des Rauschens mit kleiner Amplitude, bevor das Rauschen so stark wird, daß der Vibrator unmittelbar abgeschaltet werden muß. Die einzelnen Figuren in Figur 6 zeigen einen mit einem Rauschen behafteten Vibrator, der in der näheren Zukunft repariert werden muß.

509845/0795

Bei einer Darstellung mit einer derartigen komprimierten horizontalen Skala verschwinden einzelne Abweichungen auf den Korrelationskurven. Durch einen Vergleich des oberen Teils mit dem unteren Teil in Figur 6 ergibt sich jedoch, daß die Darstellung der begradigten und gefilterten Hüllkurve das grobe Rauschverhalten der Korrelationskurven genau wiedergibt. Wenn eine· detailliertere Analyse des Rauschens erforderlich ist, können die gleichen Korrelationskurven, die im unteren Teil der Figur 6 stark komprimiert dargestellt sind, in einem größeren Zeitmaßstab aufgetragen werden.

Da bei der seismischen Bodenuntersuchung der Grundanteil des ■ ausgesandten Signals dazu verwandt wird, die Reflektionen zu ermitteln, ist dieser Anteil am interessantesten. Der Grundanteil der in Figur 6 dargestellten Korrelationskurve wird dadurch erhalten, daß die Kurven wie oben beschrieben abgeschnitten und in einer gedehnten Zeitskala wieder aufgetragen werden, wie es die zweite Kurve in Figur 7 zeigt. In Figur 7 sind zwei Sätze aus jeweils vier abgeschnittenen Kurven dargestellt, von denen der obere Satz von einem fehlerfrei arbeitenden Vibrator und der untere Satz von einem fehlerhaft arbeitenden Vibrator stammt. Jeder Satz enthält jeweils eine Autokorrelation des"" Steuersignals die einen Vergleich des Ansprechen eines idealen Vibrators liefert, eine Korrelationskurve zwischen dem Signal der Grundplatte und dem Steuersignal, um die Ergebnisse einer Vibratorfunktion darzustellen, die typisch für die Ergebnisse sind, die tatsächlich am Einsatzbereich-des Vibrators aufgezeichnet werden, eine Korrelationskurve zwischen dem Signal des Beschleunigungsmessers und dem Vergleichssignal, die die Arbeitsweise der phasenstarren Schaltung des Vibrators anzeigt und eine Korrelationskurve zwischen dem Steuersignal und dem Vergleichs signal, die die Arbeitsweise der elektronischen Schaltkreise zur Funkübertragung und der elektronischen Schaltkreise der Aufzeichnungsgeräte zeigt.

Der obere Kurvensatz zeigt auf der zweiten Linie einen Korrelationsimpuls des Überwachungssignales, der typisch für eine

509845/0795

aufgezeichnete Reflektion ist, die von einem "befriedigend arbeitenden Vibrator nach Vollendung der Kreuzkorrelation der seismischen Daten empfangen wird. Obwohl, der Autokorrelationsimpuls eine Phasenverschiebung um 90° gegenüber dem Steuersignal zeigt, haben beide Impulse nahezu den gleichen Zeitmittelpunkt. Im Gegensatz dazu besteht bei dem unteren Kurvensatz, der von einem in seiner Funktion gestörten Vibrator erhalten wird, zwischen den Impulsen auf der ersten und der zweiten Linie eine große Zeitverzögerung. Diese vom Vibrator induzierte Zeitverzögerung würde zu fehlerhaften Ergebnissen führen, wenn die seismischen Daten unter Verwendung dieses Vibrators aufgenommen wurden. Bei einer Prüfung dieser abgeschnittenen Korrelationskurven sind die Einflüsse der Störungen des Vibrators auf die aufgezeichneten seismischen Daten unmittelbar vom Geophysiker in einer Figur zu sehen, was für seine tägliche Interpretationsarb -iit von größter Bedeutung ist. Die Phasenverschiebungen um 90° zwischen dem Steuersignal und dem Überwachungssignal in Figur 7 sind für viele elektronische Vibratorschaltungen typisch, Andere Vibratorregelelektroniken sind so ausgelegt, daß sie zwischen diesen beiden Signalen Phasenverschiebungen von 0 oder 180° erzeugen. Die genaue Phasenverschiebung ist nicht so wichtig wie die Tatsache, daß sie bei allen Vibratoren und tagtäglich die gleiche ist.

Zur Messung der Phasenstabilität und zum Vergleich der Vibratoren untereinander werden die abgeschnittenen Korrelationskurven einer Fourier-Analyse unterzogen, um graphische Amplituden- und Pasendarstellungen zu erzeugen, die bei weitem leichter vom Bedienungspersonal interpretiert werden können, als die Korrelationskurven selbst. Ein Vergleich derartiger Darstellungen für in ihrer Funktion gestörte und ungestörte Vibratoren ist in Figur 8 für die Korrelationskurven dargestellt, die aus den Signalen der Beschleunigungsmesser und dem Vergleichssignal erhalten werden. Die Signale der Beschleunigungsmesser und das Vergleichssignal zeigen die Arbeitsweise der phasenstarren elektrischen Schaltung. Die hier verwandten speziellen

509845/0 795

Vibratoren sind so ausgelegt, daß sich eine Phasenverschiebung von 90° zwischen diesen beiden Signalen ergibt. Es ist festzustellen, daß der fehlerfrei arbeitende Vibrator annähernd die Phasenverschiebung von 90° über das gesamte Grundfrequenzband beibehält, während ein Vibrator mit gestörter Funktion leicht über die Phasenunterschiede, die bei verschiedenen Frequenzen auftreten, ermittelt werden kann.

Es werden Standardwerte für fehlerfrei oder noch akzeptabel arbeitende Vibratoren festgelegt und auf den gleichen Amplituden- und Phasendarstellungen aufgetragen. Eine Phasenänderung um 10° hat sich als ausreichender Grenzwert für diese besonderen Vibratoren erwiesen, die in diesem speziellen Bereich arbeiten. In Figur 8 sind daher im.unteren Teil die Phasentoleranzwerte von 80° und 100° durch ausgezogene Linien im Phasenbild dargestellt.

Wenn die Vibratortests ergeben, daß der Phasengang diese Grenzwerte an bestimmten Frequenzen erreicht, kann das Bedienungspersonal Gegenmaßnahmen treffen, bevor ernste Störungen auftreten.

Zur Messung der Arbeitsweise der Phasenkomparatoren sind besonders die spektralen Korrelationskurven des Signals des Beschleunigungsmessers und/Vergleichssignals geeignet. Andere Darstellungen der Korrelationskurve des Signals des Seismometers an der Grundplatte und des Steuersignals und der spektralen Korrelationskurve des Steuersignals und des Vergleichssignals ermöglichen eine Untersuchung anderer Teile des Vibratorsystems und werden in ähnlicher Weise ausgewertet.

Während jede der graphischen Darstellungen in den Figuren 2-8 selbst für bestimmte isolierte Vibratorschwierigkeiten ausgenutzt werden kann, hat sich gezeigt, daß die Kurven bei einer Kombination so zusammenwirken, daß durch eine gemeinsame Interpretation der gesamten Gruppe der Darstellungen eine bessere Analyse über diejenige hinaus und neben derjenigen, die .dann erhalten

509845/0795

wird, wenn die graphischen Darstellungen einzeln betrachtet werden, möglich ist.

Das Prüfverfahren kann so oft wiederholt werden wie es gewünscht wird, um in genügend kleinen Zeitintervallen, Darstellungen zu erstellen und kleine Veränderungen in der Funktionsweise des Vibrators zu erkennen, was zur vorsorglichen Wartung der Viberatoren verwandt werden kann. Noch akzeptierbare Betriebswerte können zu jeder graphischen Darstellung hinzugefügt werden, sodaß das Bedienungspersonal am Einsatzort schnell feststellen kann, ob ein bestimmter Vibrator einen vorher bestimmten nicht mehr akzeptierbaren Qualitätsstandard erreicht. Die graphischen Darstellungen liefern darüber hinaus eine quantitative Basis zum Vergleich des täglichen Punktionsverlaufes der Vibratoren, die von verschiedenen Herstellern stammen und unter verschiedenen Umgebungsbedingungen betrieben werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit verschiedenen digitalen Rechnerprogrammen durchgeführt werden. Die Rechenoperationen können auf verschiedenen Typen von digitalen Rechnern am Einsatzort im Vibrator selbst, in einem vom E:\isatzort getrennt aufgestellten Aufzeichnungswagen oder in einem Rechenzentrum durchgeführt werden, in dem die aufgezeichneten seismischen Daten verarbeitet werden.

Ein besonders geeignetes Rechnersystem ist das IBM-Modell IBM 570/165 Modell KJ mit den folgenden Komponenten:

14-32 Pufferspeichererweiterung 3850 erweiterter Kanal

4520 Schnellmultiplikator

2870 Multiplexkanal '

3811 Steuergerät

3211 Drucker

3066 Steuerpult

2501 Kartenleser

2860 Selektorkanal

509845/0795'

5803 Typenkontrolle 3420 schnelle Bandeinheit (2) ' 2880 Blockmultiplexer 3830 Steuergerät 3330 Platteneinheiten (3) 2838 Feldprozessor 3067 Stromverteilung 3360 Programmspeicher (6)

Im folgenden wird ein spezielles in der Programmsprache FORTRAN geschriebenes Programm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer anschließenden kurzen Beschreibung der Arbeitsweise dieses Programmes gegeben. Dieses Programm ist in der Programmsprache FORTRAN geschrieben, die für die meisten digitalen Rechner geeignet ist. Zum Verständnis der FORTRAN-Befehle wird auf "Introduction to FORTRAN", S.G. Plumb, McGraw-Hill Book Company, New York, New York, hingewiesen.

509845/0795

"" ²⁷ "

DUHHY HATN TO SET UP DIHENSIONS FOB PAPT A APPAYS FOP TPACES FROM TCC HOPKTAPE

DIHENSION IX (8177) --

INTEGEB*2 IHEAD(28) ,IXX (16382) EQUIVALENCE (IXX (1) _t IHEAD ( 1) ) , (IXX (29) ,IX(I) ) DATA LUI,LOUT/2,6/ DIHENSTON IHD(32) DIHENSION Y (10225) COHHON LWINDW,TINCHI,TINCH2,IT (26) ,IRFCITESl COHHON ISLID2,INYOST CALL L30PEN (LUI) JEOF=128 CALL PTAPE(LUI,IHD,JEOF) IF (JEOF. NE. O) GO TO «BITE (LOUT,U) FORMAT(¹O EOF WHILE BEADING HEADEP') STOP CONTINUE ITEST=O LX=IHD(16) SET UP VAPTABLE DIMENSIONS TO BE PASSED TO SUEPOUTINES LY=2*LX+28 1YY=LX+2OI»8 CALL DiHAID(IX,IXX,LX,LY,IHEAD,Y,LUI,LYY,IHD) STOP TND

C₃ C C C

C C C C C C C C C C C C C C C C C C Γ C

SUBROUTINE DHHAIN(IX,IXX,LX,LY,IHEAD,Y,LHI,LYY,IHD) **INPUTS**

1. THE RECOPDS ON A STANDARD (32 BIT) SIS WCRKTAPE.

INPUT UNIT - LUI ORDER FOR TRACES IS AS FOLLOWS:

1.

2.

3. U. 5. 6. 7. 8.

ps

PS1 - RECORDED ON DATA TRACE

REF .#1 ACC #1 BP #1 PEF #2 ACC #2 BP #2

- SET # 1

- SET # 8

2U. REF #8 I

25. ACC #8 I

26, BP #8 I

"-"+OUTPUTS**

1. PRIHTEP OUTPUT DESCFIPTICN OF INPt)T AND OUTPUT REQUESTS

2. DIFFF.PENT TYPES OF DISPLAY ON CAlCOMP PLCTTF.R USEP. SHOULD ANALYZE ONE FECOPD AT A TIME CARD 1 -SECTION A-COL. 1- 5 IQUAL

6 IFI.AG = O NO PECTRO" ??.&?, \ OEEAULTI AND'

5098^5/0795

C C C C C C C C C C C C C C C C C C

7- 9 IBEC -10-13 ILENGT-

14-15 IT(1) 16-17 IT(2) -

LEAVE PEST OF CARD BLANK 1 SPECTROGRAMS

EECORD NUHBER WHICH CONTAINS TRACES TO BE ANALYZED (DO NCT LEAVE BLANK) LENGTH OF TBACE (IN FCINTS) IF=O (DEFAULTS TO ENTIRE LENGTH OF TRACE)

1 ST TRACE NUMBER TO BUN

2 ND TRACE NUMBER TO RUN

61-65 IT(26)- 26 TH TEACE NUMBER TO PUN 66-69 LKINDH- LENGTH OF SLIDING WINDOW IN POINTS,

SHOULD BE POWER OF 2 (256 OR 512 REASONABLE NUMBEES) (DEFAULT OF 2b6 ASSUMED)
70-73 TINCHI- LENGTH OF X - AXIS ON PLOT

(DEFAULT OF 10 INCHES ASSUMED) 74-77 TINCH2- LENGTH OF Y - AXIS ON PLOT

(DEFAULT OF 10 INCHES ASSUMED) 78-80 INYQST- * OF NYQUIST FREQUENCY TO BE SHOWN·

(DEFAULTS-TO 50%) DIMENSION IX(LX) ,Y (LYY), IHD (32)
INTEGER*2 IHEAD(28),IXX(LY)

DATA QUAL/'QÜAL¹/ . - .

COMMON LWINDW,TINCHI,TINCH2,IT(26) ,IREC,ITESl COMMON ISLID2,INYQST - ' ' *

FORMATC*-',T52,28(·*»)/Τ52,'*·,T79,·*·/Τ52,'* QUALITY 1CONTF0L PROGRAM *·/Τ52,'*·,Τ79,»*'/T52_r28('*')///)

. READ CONTROL CARD 1, CHECK ERRORS, AND CALL LOAD MODULE A

EEAD(7, 10) IB,Q,IFLAG,IEEC,ILENGT, (IT(I) ,1=1,26) ,LWINDW, 1TINCH1,TINCH2,INYQST

FORMAT(H,A4,11,13,14,2612,14,2F4.0,13)

WEITE(6,4) IB,Q,IFLAG,IEEC, (IT(I) ,1=1,26) ,LWINDW,TINCHI, 1TINCH2,ILENGT,INYQST

ft FOFMAT(O',11,A4,5X,'IFLAG=',12,5X,·IREC=',14,5X,«IT=',2613. 1///,'LWINDW=',14,5X,'TINCH1=·,F5.1,5X,·TINCH2='_rF5.1,5Χ 1., · ILENGT=', 14, 5X, 'IN YQST=', 13)

IF(IB.EQ.1) GO TO 15

11 WEITE(6,12) IB,Q

FORMAT(O USER DID NOT FILL OUT CONTROL CARD ONE CORRECTLY.· 1'USEE SHOULD HAVE ··IQUAL" IN COLUMNS 1-5 BUT USER HAD · 2_rI1,A4,/,' PEOGEAM WILL BE STOPPED, PLEASE COERECT AND · 3¹EESUBMlT.')

STOP

15 IF (Q.EQ.QUAL) GO TO 18 GO TO 11

18 CONTINUE

IF (IFLAG.EQ.1) GO TO 21

19 WEITE(6,2O)

FOEMAT(¹O USER DID NOT EEQUEST ANY SPECTROGRAMS FPOM PROGRAM' 1¹QUAL , PROGRAM WILL CONTINUE TO SECOND PAEl*)

CALL LBCLOS(LUI)

509845/0795

RETURN ' ' ■ '

21 CONTINUE · Cr CHECK FOB VALID BECORD NUHBER · IF (IREC.GT.0) GO TO 23
HBITE(6,22)tREC

22 FORMAT (·0 USER REQUESTED AN !!!PROPER RECORD IiUHBEP, · ,110 , ■ , 1PROGRAM HILL BE STOPPED, PLEASE CORRECT-AKD PESUBMIT«) STOP

23 DO 6 ITT=I,26
IF(IT(ITT) .EQ. 0) GO TO 7

6 CONTINUE .

7 J=ITT-I

IF (J.EQ. 0) GO TO .19

WRITE (6,8) IREC, (IT(I) ,1=1, J)

8 FORHAT(///,¹O THE USER REQUESTED SPECTROGRAMS ON RECORD¹,16, 1« OF TRACES *,26(12,2X))

Cr SET DEFAULTS .

• IF (ILENGT. EQ. 0) GO TO 50 ·

ISLID2=ILENGT
GO TO 60
50 ISLID2=LX
60 IF(LHINDW.EQ.0)LWINDH=256 ·

IF(TINCHLEq-O)TINCHI = IO. ·

IF(TINCH2.EQ.O) TINCH2=10. IF (INYQST.EQ.0) INYQST=50
Cj. CALL LOAD MODULE A

CALL SPEC(IX,IXX,LX,LY,IHEAD,Y,LUI,LYY,IHD) CALL LBCLOS(LUI)

FETURN

END

SUBROUTINE SPEC(IX,IXX,LX,LY,IHEAD,Y,LUI,LYY,IHD)

Cg INPUTS ***

C . TCC HORK TAPE HITH NECESSARY INPUT !RACES

C OUTPUTS ***

C - PLOTTER TAPE (FPOM CALCOHP PACKAGE) FOR C CALCOMP PLOTTER

C APRAYS USED IN PROGRAM

C X AND IX * INPUT ARRAY OFF TAPE (LIMITED TO .LE. 8000) CW * HANNING WINDOW (LIMITED TO .LE. 2048)

C IY * ADJUSTED INPUT ARRAY WITH 1/2 * LHINCW ZEROS C ACDED TO THE FROtfT AND BACK OF TRACE

C (LIMITED TO .IE. 8048)

C TNV,S * WORKING SPACE'-ARRAYS FOR .'!ARuSS

C CFFT * COMPLEX ARRAY INTO AND OUT OF HJRiIGP

C ROUT * FINAL APF.&Y 3EF0PE PUT INTO .1AiHTX

C MATRIX * ACTUAL GRInDEE DATA FOR CONTOUR '

C CINTVL ♦ APRAY CONTAINING CONTOU?? HEIGHTS TO BE DRAWN C (LIMITED TO .LE. 32}

C *** NOTE *** THERE IS A LIMIT ON TfIF: XF.tfiiT* Γ?¹ «LWINDW¹ AND - SIZE OF «INYOS'C ' MA*·⁷' Ιϊ'Πλ·^?· f μ ν? »TNvncTi

509845/0795

BAD ORIGINAL

C «IWIKDW« SATISFY THE FOLLOWING EQUATION

C INYQST*0.01*0.5*LWINDtf.LE.1024

DIMENSION IX(LX) , Y (LYY) , IHD (32) INTEGEH+2 IHEAC(28),IXX(LY)

DIHENSION CFFT (4096) , INV (512) , S (512) ,POUT (1 02U) , 1KATRIX(17500) ,«(2048) ,L(3) ,XHAX(700) ,YYY(204«) , 2YYL (2048) ,TITLE(18) ,BLANK(IB) ,VV (17 500) ,CINTVL (9) , 3PS (6), PS1 (6) ,AC (6) ,BP (6) ,C (26) COMMON LWINDH,TINCH1,TINCH2,IT(26)_rIEEC_rITESl COMHON ISLID2,INYQST DATA PS/'PILOT SIGNAL»/ DATA PS1/«PILOT SIGNAL ON DATA TRACE ·/ DATA F.F/»PEFERENCE SIGNAL«/ DATA AC/'ACCELEROMETER SIGNAL·/ DATA BP/'BASEPLATE SIGNAL'/

DATA C/« NO. 1 NO. 2 NO. 3 NO. U HO. 5 NO. 1NO. 7 NO. 8 V DATA BLANK/18*« «/

DATA TITLE/18*« «/ ·

DATA TITLE/' RECORD TRACE·'/ EQUIVALENCE (VV(1) ,MATRIX (1)) PEAL MATRIX

ITIHE=O '

LU=LUI ' *

• HEECPD=IREc

ISAHP=O

NCINTV=9

CIHTVL(I) =0.781

CINTVL (2) =1.57

CINTVL (3) = 3. 125
. CINTVL (4) =6. 25 ^x

CINTVL(5)=12.5

CINTVL(6)=25.0

CIKTVL (7)=50.0

CINTVL (8) =70.0

CINTVL(9)=100.0

WRITE (6, 2)

FORHAT(IHI)

ITIHE=ITIME+1 -

KTRACE=IT (ITIME)
M=NTRACE

IF(IT(ITIME) .EQ. 0) GO TO 210

CALL BINBCD(IREcIPET) . · ·

'CALL MOVE(I,TITLE(3) ,IRET,4) ■ CALL BINBCD(IT(ITIME) ,IRET) CAIL HOVE(I,TITLE(6) ,IRET,4) CALL MOVE(I,TITLE(8) ,BLANK(I) ,44) IF(NTBACE.NE. 1) GO TO 300 CALL MOVE(I,TITLE(8),PS(I),12) 30Γ IF (NTRACE.NE.2) GO TO 301 '

CALL MOVE(I,TITLE(8) ,PS1 (1) ,20)

IF (H.EQ.3.OR.M.EQ.6.OR.M.EQ.9.OR.M.EQ.1?-CF.P.EQ.15. 1OR.K.EQ.18.OR. 2H.EQ.21.OR.M.EQ.24) CALL MCV? 1 ,TITLE (R) . ft ir IH .

. 509845/0795

IF (H.EQ.1.OH.H.EQ.7.OR.H.£Q.10.OB.«.EQ.13.OR.H.EQ.16. 1OR.H.EQ.19.OB
2.M.EQ.22.OR.M.EQ.25) CALL MOVE (1 ,TTTLE (8) ,AC (1) ,20)

IF (B.EQ.5.OR.il.EQ.8.OR. H. EQ. 11.OR. W. EQ. IU.OR.H.EQ. 1OR.ΪΪ.EQ.20.OR

1.H.EQ.23.OR.M.EQ.26) CAII HOVE (1 ,TITLE (8) ,BP (1) _r 16) IF(NTRACE.GE.3.AND.NTRACF..LE.5) 1 CALL HOVE (1,TITLE(13),C(1),8)

IF (NTRACE.GE.6.AND.NTRACE.LE. 8) 1 CALLHOVE (1 ,TITLE(13) ,C (3) , 8)

IF (NTRACE. GE.9.AND.NTRACE.LE. 11) 1 CALL HOVE (1,TITIE(13),C(5),8)

IF (NTRACE. GE. 12. AND.NTRACE.LE. 14) 1 CALL HOVE (1,TITLE(13),C(7) ,8)

IF(NTRACE. GE. 15. AND.NTRACE.LE. 17) 1 CALL HOVE (1 ,TITLE(13) _rC (9), 8) .IF(NTRACE. GE. 18. AND. NTRACE.LE. 20) 1 CALL HOVE (1,TITLE(13),C (11),8)

IF (NTRACI.GE.21.AND.NTRACE.LE.23) 1 CALLHOVE (1,TITLE(13),C(13),8)

IF (NTRACE.GE.2U.AND.NTRACE.LE.26) 1 CALL HOVE (1,TITLE(13) ,C (15) ,8) Cq FIND POWER OF 2 IN WINDOW LENGTH

CAIL COHPLO(IWINDW,LB) '

LDD=2**LB

ISLID1=1
C^o CALCULATE LENGTH OF TRACE TO BE USED

LTRACE=ISLID2"ISLID1+1 C^ SEARCH FOR AND READ TRACE

CALL FINDTR(LO,IHD,ITEST,IXX,IHEAD_#NRECRD_#NTFACE) PRINTOUT OF INFÜT INFORMATION WRITE (6_r UI)ITIME
FORMAT(26X,^f* ********************* t_f 1//_r26X,«* ** SPECTROGRAM t«_rIU,· * ♦ * ·, 2//_#26X_r·* ***************** *"**.* ·,////) CALL PRNTDD(LU)

LSAHP-IHD(15)

XLDD=LDD

XLSAHp=LSAHP .-

XSLID1=ISLID1

XSLID2=ISLID2

Z1=(XLDD/1000.)*XLSAHP Z2=((XSLID1-1.)/1000.)»XLSAHP Z3=(XSLID2/1000. ) *XLSAHP WRITE(6,U2)NEECRD.NTRACE,Z1,Z2,Z3

U2 FORHAT(¹O*_r18X,'THE SUBKITTEP REQUESTED A SPECTROGRAM OF · 1«RECORD«,IU,^f TRACE»,IU ,«.*,//,6Χ_#

2«HE REQUESTED A SLIDING ANALYSIS VINDQW «,fb.J, 3· SECONDS IN BUSATION. \>Έ REQUESTED IHVT THE·, U//,6X,«CENTER OF THE SLIDING WINDCW BB PLACEt Ä1 STARTING · 5·ΤΙΗΕ·,Ε6.3,' SECONDS. SUCCESSIVE SPECTRA ABE«,//,6X, 6'TO-BF COMPUTED AS THE WIDOW MOVES FSOS TK? STARTING · 7«P0SITI0N TO APPROXIMATELY ·, 3F6.3,« SECONDS.«,/)

5098 4-5/0795

VBTTE(G, 45)LSAMP

1»5 FOEMAT('O^f , 18X,^f THE SUBHITTEE REQUESTED THAT THE SAMPLE· TINTEPVAL OF ',12,» HS ON THE TAPE BE USED.·,/) CALCULATES NYQUIST FREQUENCY AND PRINTS OUT IPOINT=1000/LSAKF FYQTFR=IPOINT/2 WRITE(6,47)INYQST,NYQTFR

Ul FOPMAT(¹O¹,18X,«THE SPECTFOGEAM TS TO SHOW «,13,» PEP · 1'CENT OF THE NYQUIST FEEQUENCY. THF CALCULATED NYQUIST¹, 2//_r6X,»FREQUENCY FOE T¹ 3¹HIS SPECTEOGRAM IS »,13,· HEETZ.',//////) USE WINDOW LENGTH TO DETEEMINE NEW LENGTH OF INPUT AEEAY LD=LDD/2

XLD=LD

LYBYTE=4*LYY

CALL MOVE(O,Y,FROM,LYBYTE) -

• DO 60 1 = 1,LTEACE

J=LD+I
6C Y(J)=IX(T)

LTBACE=LTPACE+LDD «- GENERATE HANNING WINDOW

PI=3.141592653589 ■

DO 70 I=I,LDD W fl) =0. 5* (1. 0-COS ( (2*PI*I)/LDD) ) CALCULATE MAXIMUM NUMBEE OF SLIDING WINDOWS FCF COMPUTATION AND MINIMUM INCREMENT BETWEEN SLIDING WINDOWS YQST=INYQSt

IBD2=YQST*0.01*XLD+0.5 . ' ■

2LBD25=LBD2+5 - ■

113=17499./ZLBD25 11=113-3

INC= (LTEACE-LDD) / (II-1) HID=INC*II-INC ISAFE=O

IFIEST=O

IF(INC) 24,24,25 2i» INC=I <j

HID=tTRACE-LDD

1I=LTEACE-LDD · ■

LC=II
" LINC=INC+1

1HID=LTNC*LC-LINC LWIO=C.1*LDD

LT=LTRACE-LDd-MID , · ■

IF(LT.LE.LW10) GO TO LT=LTRACe-LDD-LMID

IF(IFIRST.GT.7) GO TO51 IF (ISAFE.GT. 300) GO TO 28

IF(LT) 14,53,53 LC=LC-I

LHID=LINC^Lc-LINC ISAFE=ISAFE+1

IFIEST=I

GO TO 27

5098 4-5/0795"

IF (LT.LI.LW10) GO TO

LC=LC-I ·

LIHC=LINC+1 '

LHID=LINC*LC-LINC

ISAFE=ISAFe+1

IFIRST-1 GO TO 27 CONTINUE LINC=LINC+1 LC=IT LHID=LINC*LC-LINC IFIRST=IFIPST+1 ISAFE=O GO TO 27 IF (IFIEST.EQ.1) GO TO

GO TO 80 - ■

-H=LC INC=LTNC

MID=LHID 8C CONTINUE HSTART= (ISLID1-1)*LSAMP HSINC=INC*LSAMP MSMID=(HID+ISLID1-1)*LSAMP HRITE (6,95)HSTART,MSINC,HSMID,11 FORMAT(26X,^f* * * OÖTPÖT DESCRIPTION * * **,///,^fO¹,1ÖX, V THE ANALYSIS WINDOW IS FIRST CENTERED AT «,I¹*» 2« MS AND CONTINUIS THE ANALYSIS EVERY ',14,· nS*_t//,bX, 3¹UNTIL IT REACHES ',IU,¹ MS. THIS TAKES ^f U_rI3,« ITERATIONS.·) ATIMES=TI XINSCI=ATIMEsZTINCHI XMID=MID XLSAMP=LSAMp XSCALE=(XMID/TINCH1)*XLSAMP XNYQT=NYQTFr XNYQ=XNYQT*YQST*0.01 XLBD2=LBD2 YINSC1=XLBD2/TINCH2 XHERTZ=XNYQ/TINCH2 WRITE(6,98)TINCH 1,XSCALE,TINCH2,XHERTZ FORMAT(¹O¹,18X,'THE SCALE ALONG THE X-AXIS, WHICH IS',FIO. 1« INCHES TN LENGTH, IS·,F10.U,« HS/INCH.·,// ,6X, 2·ΤΗΕ SCALE ALCNG THE Y-AXIS, WHICH IS¹,FIO.U, 3^! INCHES IN LENGTH, IS« , FIO.,4, » HZ/INCH .·) C, SET UP INPUT ARRAY TO HARHGR AND HOVE SLIDING WINDOW L(I)=LB L(2)=0 L(3)=0 IFSET=I DO 160 1=1,11 CALL HOVE(O,CFFT,FROM,16384) CALL HOVE(O,YYY,FROM,8192) DO 100 J=1,LDD K=I*INC-INC+J

5098 45/0795

. 100 YYY(J)= Y(K)

X1=1. ^:

DELX=LO .

KEY=O "

CALL LISQ(LDD,YYY_rYYI,DELX,XI,KEY,AA,BB,XAV) DO 105 J=1,LDD KIJ=2*J-1 CFFT(KIJ)=W(J) *Y YL (J) CALL HABt5GR(CFFT,L,INV,S,IFSET,IFEPR) IF (IFERR.EQ.0) GO TO

WEITE(6,110) IFERR 11C FOEHAT(¹C ERROR OCCURRED IN HARMGR, IFERR=«,I5)

STOP
12C TFSET=2 DO 130 JOUT=I,LBD2 JODD=2*JOUT-1 JEVEN=2*JOUT

130' ROUT(JOUT)=ABS(SQRT(CFFT(JODD) **2+CFFT (JEVEN) **2) ) C FIND MAXIHUM IN BOUT ARRAY ZHAX=O.0 DO 1U1 IJK=I,LED2 IF(ABS(ROUT(IJK) ) .LE. ZMAX) GO TO 141 . ■

ZHAX=ABS(ROuT(IJK)) ■

mi continue . " ■ ■■

XHAX(I)=ZMAX ' \

. C^g PLACE FINAL ARRAY INTO HATBIX DO 150 J=1,LBD2 KZZ=I*LBD2-LBD2+J HATRIx(K¹ZZ)=ROUT(J) CONTINUE

Cl₀ NORMALIZE MATRIX ARRAY -n

ZHAX=O.0 DO 170 IJL=1,11 IF(ABS(XHAX(IJi.) ) .LE. ZHAX) GOTO ZHAx=ABS(XMAX(IJL)) CONTINUE WRITE(6, 175) ZHRX FORMAT(O',18X,»THE MAXIHUM VALUE OF THE SPECTEOGEA« BEFORE» ·

ΐ« NORMALIZATION IS«,EIU.6) CfIi SET UP TAPE FOB CONTOUR PROGRAM C WRITE DATA FOR CONTOUR PROGRAM IILBD2=TI*LBD2 DO 200 I=1,IILBD2 MATRIX (I) = (MATRIX (I)/ZMAX) ♦ 100. CONTINUE

C*. CHANGE XSCALE 10 INCHES/SEC XSCALE=V (XSCALE*. 001) CHANGE XHERTZ TO INCHES/ 10 HZ XHERTZ=IG./XHEPTZ CALL GPCP(VV(I),LSD2,II,XINSCI,YINSC1,ΓΙΤIE(1),LBD2,II,CINTVL, 1NCINTV,XSCALE,XHEPTZ,TINCH1,TINCH2) GO TO 1 IF LAST SPECTROGRAM IS DONE CONTINnP

5 0-9 8 4-5/ 0795 ·

END PROGPAI1 ....

WRITE (1,8) ;

FORMATCSTOP ^f) "

RETURN

END . ·

SUBROUTINE GPCP(VV,KMAX,JHAX,COLPI,ROWPI,FHT,NFOWS,NCOLS, 1CINTVL,NCIHTV,XSCALE,XHEFTZ,TINCH1,TINCH2) DIMENSION FMT(18) DIMENSION VV (1),CIKTVL (1)

DATA BLANK /¹V ·

1OUT=I KHIN=I JMIN=I NREF=32./COLPI IF (CCLPI-ROWPI)2H,21,22 NPEF=32./ROWPI

2*» CONTINUE ■

' XLIM=JHAX YLTH=KMAX ONE=L JONE=I HT=.08 ZERO=O.

JTW0=2

Cäc SEQUENCE TO READ AND WRITE GPCP CONTROL CARDS ERtOR TO OUTPUT C OF THE ARAY SEGMENT. FIVE CARDS ARE READ, JCE, REF, BAS, C SIZX, ARAY1 WRITE (I0UT,1)FMT

FORMAT(¹JOB >,18A4)

FORMAT(¹REF ^f,I5) WRITE(IOUT,2)NREF

FORMAt(¹SIZX *_f4F5.2_rF10.1_vF5.1_v2F10.

FORMAt(SIZX *_f4F5.2_rF10.1_vF5.1_v2F10.1_fF5.1*F1G.1) WRITE(IOUT, 3) COLPI, ROW PI,ON E, ONE ,ONE, ON E, XLIM,ONE,ONE, YLIM. WRITE (IOUT,H) ONE,ONE,JONi,JTKO,JONE FORMAT(¹ARAy · _r2F5.2,2I5,50X,i5) '

CALL ARAYSX(ICOt,NCOLS,NBOWS,JMIN,JMAX,KMIN,KMAX,VV(I), 1BLANK)

JONE=I .

'ARAYSX WRITES AN ARAY SEGMEHT TO INCLUDE A BENI CARD. SEQUENCE TO READ THE LEVS CARDS. NLEVS = NO OF LEVS CARDS FORMATCLEV « ,2F5.1_r6¥5.2,3I5) JFOUR=U DO 50 IZ=I,NCINTV WPITE(IOUT,5)CINTVL(IZ),CINTVL(IZ),ONE,HT,ZEFC,ZEEO_rZERO,ZERO, UONE,JFOUF,JONE FORMAT(¹ERDr ·) WRITE(IOUT,6) WRITE (IOUT, 8) WRITE (I0UT,9)

FORMAT(¹SYMb 2. .25 O. 0.15 21 ■· 1« TIHE - IN SECONDS¹)

iORMATCSYMB .4 3. 90. u.tb «'J ·

5P98A5/0795

. BAD

1« FPEQUENCY - IN HERTZ«) ANGL=O.

HTT=.1

YT=TINCHI+. 9 -."...

XI=O.

X1=1. ' YI = I.

X2=1.

Y2=.9 Y11=.75 X11=.8 IF(XLGE.YT) GO TO

WFITE (IOUT,81) X1,Y1,X2,Y2 .81 POBMAT(¹LTNe' ,6X, «4F5. 2) UBITE(IOUT,8 2)X11,Y11,ANGL,HTT,XI FORMAT('SYMB»,6X,aF5.2,UX,»3«,15X,F«.O) XI=XI+1.

X1 -XI+XSCALE+1.

X2 =XI*XSCALE+1.

X11=XI*XSCALE+.8 IF(XI.GT.20.0) GO TO

GO TO 80 ' ·

COKTIKUE YT=TINCH2+1.

XII=O XI=O, X1=.92 Y1 = 1.

X2=1.0 Y2=1.

X11=.6 Y 11= IF (Y 1.GT. YT) GO TO WRITE(IOUT,81)X1,Y1,X2,Y2 SPITE(IOUT,82)X11,Y11,ANGL,HTT,XI XII=XII-H.

XI=XI+10.

Y1=XIT*XHERTZ+1.

Y2=XII*XHEFTZ+1.

Y11=XII*XHERTZ+1.

IF(XI.GT.500,) GO TO GO TO CONTINUE FORHAT(«END ») KRITE(IOUT,7) JOB STACK DONE WRITE STOF CARD RETURN

SUBROUTTNE ARAYSX(LU,NCOLS,NROWS,JSTART,JSICF,KSTART,KSTOF, IGRAV,BLANK) DIMENSION GRAV (1),OUT(5) THIS SUBROUTINE WRITES AN ARAY SEG*EfcT FOh INtUT TO

509845/0795

BAD ORIGINAL

C CALCCHP GPCP.

C LO IS THE TAPE HRITE UNIT. NCOLS IS THE NUMEEF OF COLUMNS C WHILE NROWS IS THE NOMEEP OF ROKS DIMENSIONED IN HAIN.

C JSTART AND JSTCP APE THE NUMBERS OF THE STARTING AND STOPPING C COLUMNS IN THE DESIRED PORTION HELD IN MAIN. THIS IS C INCLUSIVE KSTART AND KSTCP CONTROL DESTRFD PCWS, INCLUSIVE.

C GRAV IS A SINGLE DIMENSIONED ARRAY CONTAINING ALL OF THE C MAP DATA.

FOBHAT(5HARAY ,415) F0RHAT(5HARAY ,5E14.3) FOEHAT(4HBEND) BLNK=-1.0*10.0**30 JONE=I

JLIH=JSTOP-JSTART+1 ' KLIH=KST0P-KSTART+1

LAST=NCOLS*NROHS C₃₀** WRITE FOR ARAY 2 CARD IMAGE.

WRITE(LU,1)JONE,JLIM,JONi,KLIM .SEQUENCE TO OUTPUT ARAY 3 CARD IMAGES.

-NF0LL=JLIM/5 NC=NFULL*5 NREH=JLIM-NC

HG0=NREM+1 '

DO 55 K=KSTART,KSTOP MM=1

DO UC J=JSTART,JSTOP NN=NBOWS*J -NRCWS +K IF(NN-LAST) 20,20,25 IF(GRAV(NN)-ELANK) 30,25,30 ODT(MM) =BLNK

. GO TO 32 3C OUT(MH)=GRAV(NN) IF(MH-5) HO,35,40 WRITE(LU,2) OUT

HM=O
«0 HH=MM+1

IF(NEEM) 55,55,45 ■ ·

«5 DO 50 N=NGO,5 5C ODT(N)=BLNK

WRITE (LO, 2) OUT CONTINUE ** WRITE BEND CARD -

RETURN END

C 3-j DUMHY MAIN TO SET UP DIMENSIONS FOR QUALITZ CONTROL PROGRAM

C PAPT B

C ARRAYS FOR TRACES FROM TCC KORKTAPE PORHAT 1*H WITH 56 BYTE

C HERADER ON EACH TRACE

C DIMENSION IX(LX) LX=LFNGTH OF DATA ON TPACt

DIMENSION IX(UOOO)

C DIMENSION IXX(2*LX+28)

. 509845/0795

INTEGER*2 IHEAD(28),IXX(8028) ' .

C$4. BUFFER FOP PLOT TAPE

DIMENSION IBUFF(725) '

EQUIVALENCE (IXX (1) ,IHHAD (1) ), (IXX(29) , IX (1) ) Car CHANNEL LUT=I INPUT TAPE DRIVE
C CHANNEL L0UT=6 WRITE CHANNEL
DATA LUI,LOUT/1,6/
DIMENSION IHD (32)

COMMON IPEC,ITEST,ISET,IPS,XK,FO,F1,LPILOT,IAES,MAN,ISAMP, 1ISTART

COMMON ITOTAL,ILONG,IPT,IPR,IP,LLZ,IXT,IREF,TIME,PTITLE(IGU) COMMON IPHASE,ITOLER

COMMON PTY,DTE(2) ,AREA(U) ,OAC,LINS,VP

C 3£ DIHENSION FOR PILOT ARRAY, CORRELATION ARRAY'S, INPUT C AND OUTPUT

C DIMENSION PILOT (LX) ARRAY FOR PILOT SIGNAL C DIMENSION Z(2*LX-1) INPUT ARRAY FOR CORRELATION C DIMENSION Y(2*LX-1) OUTPUT ARRAY FOR CORRELATION • DIMENSION PILOT(UOOO) ,Y(7999) ,Z(7999) CALL PLOTS(IBUFF,725)
CALL LBOPEN(LUI)
JEOF=128

CALL ETAPE (LUI,IHD, JEOF)
IF(JEOF.NE.O) GO TO 5
VRITE (LOUT, U)
«» FORMAT(^fO EOF HHILE READING HEADER·) STOP

5 CONTINUE
LX=IHD{16)
ITEST=O

C₃* · SET UP VARIABLE DIMENSIONS TO BE PASSED TO SUEROUTINES LY=2*LX+28
LZ=2*LX-1

CALL DMMAID(IX,IXX,LX,LY,IHEAD,PILOT,Y,LZ,Z,LUI,IHD) CALL END
STOP
END

SUBROUTINE DMHAIN(IX,IXX,LX,LY,IHEAD,PILOT,Y,LZ,Z,LUI,IHD) C _tg CARD 2 -SECTION B-C. ■ COL. 1- 5 2QUAL

C 6-8 ISET - NUMBER OF SETS OF REF, ACC, AND BP'S'

C (DEFAULT OF 1 ASSUMED IF LESS THAN 1

C OR GR THAN 8)

C 9-11 IPS = 1 OSE TRACE 1 AS PRIMARY PILOT SIGNAL

C (DEFAULT OF 1 ASSUMED)

C = 2 OSE TRACE 2 AS ΡίίΙΜΑΕΥ PILOT SIGNAL

C 12-1«. IPEF = O DO MOT COPKELATh PlLCT SIGNAL AND

C REFERENCE SIGNAL (EEFAULT OF

C O ASSURED)

C · · =1 CORRELATE PIIOT SIGNAL AND

C · ' REFERENCE SIGNAL

C 15-19 LPILOT- LENGTH OF PILOT TK fS (DEFAULT OF

C TFACE LENGTH AS tLVfh FROM HEADER

C ASSUHED)

509845AO795

C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C

20-211	XK	-
25-28 29-32	FO F1	= 0
33-36 37-39	IREC IAPS	= 1 = 0
40-U2	HAN

CABD COL.

LENGTH OF CENTER WINEOW TO GO THRO PHASE A AMPLITUDE PLCTlING DEFAULT = 1 SECOND

EEGINING FREQUENCY Of PILOT SIGNAL ENDING FREQUENCY OF EILOT SIGNAL NOTE: F1 SHOULD NOT EQUAL FO, ANALYSIS SILL BE STOPPED IF THEY ARE RECORD NUHBEP TO BE ANALYZED DO NOT ANALYZE ΟΤΗΈΒ PILOT SIGNAL (DEFAULT OF O ASSURED) ANALYZE OTHER PILOT SIGNAL IF NOT MANDREL SKV200 (DEFAULT OF O ASSUKEt) IF MANDREL SHV200 PHASE LOCKING ANGLE, E.G. (DEGREES)

(DEFAULT OF 90 DEGPEiS ASSUMED) TOLERANCE OF SAME PHASE LOCKING ANGLE E.G. 10 DEGREES +OR-OF IPHASB (DEFAULT OF 10 DEGREES ASSUMED) LENGTH OF.INPUT TRACf (IN MS) TO BE ' CONSIDERED FOR COFPEIATION (DEFAULT CF TRACE LENGTH ASSUMED

(USED FOR PRINT OUT INFORMATION ON PLOT) 1- 5 3QUAL

=

U3-45 IPHASE-

46-U8 ITOLER-

49-53 LYY

6-9 PTY. 10-17 DTE 18-33 AREA 31K37 OAC 38-U1 LINS 42-U5 VP

110

111 112 PARTY NUMBER

DATE DATA RECOPDED BO-DA-YR

AREA ■

OAC LINE NUMBER

VIBRATOR POINT NUMBER

DIMENSION IX(LX) ,PILOT(LX) ,Y(LZ) ,Z(LZ) ,IHD(32)

INTEGER*2 IHEAD(28),IXX(LY) DATA QUAL/'QUAL'/

COMMON IREC,ITEST,ISET,IPS,XK,FO,F1,LPILOT,IAPS,MAN,ISAMP, 1ISTART

COMMON ITOTAL,ILONG,IPT,IPR,IP,LLZ,IXT,IREF,TIME,PTITLE(1OU)

COMMON IPHASE,ITOLER

COHMON PTY,DTE (2),AREA(U) ,OAC^LINS,VP DISK FOR STORAGE OF CENTER PORTIONS OF CORREIOGBAMS

DEFINE FILE 9(26,1500,U,IPT)

DISK FOR HADNELING AUTOCORRELATION / ENVELOPE

DEFINE FILE 8 (9,2602,U,IPP) DISK FOR STORING INPUT TFACES DEFINE FILE 3 (26,7806,U,IP)

READ CONTROL CARD 2 ANE CHECK FOR ERRORS

READ(5,110) IB,Cr ISET,IPS,IREF,LPIIOT,XK,FO,F 1,IREC,IAPS,MAN, 1IPHASE,TTOLEP,LYY

FORM AT (11, AU, 313,15, F5.0, 2FU. O, UJ, 41 3, IS) IF(IB.EQ.2.AND.Q.EQ.QUAL) GO TO 118

HRITE(6,112)IB,Q

FORHAT(O USER DID NOT FILL OUT COHT«01. Cf/t-O TWC CORRECTLY. IDSER SHOULD HAVE *^%2QUAL" IK -01.ClMSS 1-t> BOl USF.R HAD·./

509845/0795

•»«r BAD ORlGiNAL

3,¹, PPOGRAH HILL BE STOPPED, PLEASE COPBECT AND EESUBMIT.·)

STOP . .

CONTINUE .

ISAHF=IHD(15) .

IF(IPHASE.EQ.0)IPHASE=90

IF(ITOLEB.EQ.O)ITOLER=IO • IF(ISET.LT.1.OR.ISET.GT.8)I SET=I IF (IPS. NE. 2) IPS=I IF (LFILOT.EQ.O) LPILOT=LX*ISAMP IF (LYY.EQ.O) LYY=LX*ISAHF IF(XK.LE.0.)XK = 1.

IF(FI.EQ.O.OE .FO.EQ.O) GO TO IF(FLEQ.FO) GC TO 128

IF (IPEC.GT.0) GO TO 150 ' ·

KETTE (6, U5) IREC FORMAT(¹O TJSER REQUESTED AN IMPROPER RECORD KUHBEF, · ,110, »,PROGRAM HILL BE STOPPED, PLEASE COPRECT AND RESUBMIT¹) STOP

WRITE(6,129) F1

FORHATC USER RHQUESTEE BOTH STARTING AND ENDING ^f !»FREQUENCIES EQUAL TO«,F6,1,', PROGBAH CANNCT EEOPERLY · 2¹ANALYZE THIS DATA SO IT «III STOP.«) STOP

WRITE(6_r131)

FOBHAT(¹C USER DID NOT BEQUEST A STARTING OB FNDING' ■ 1'FBEQUENCY, PROGRAM WILL STOP») STOP
HBITE(6_f109)IB,Q,ISET,IPS,IREF,LPILOT,XK_rFO,Ϊ1,IBEC,IAPS,MAN, 1IPHASE_rIT0LEF,LYY FORHAT(M',¹ CARD ISET IPS IREF LPILOT XK FO FT -i* IBEC IAPS MAN IPKASE ITOLER LYY',/ ,« ·, 211,AA,2X,315,17,F6.3,2F5.1,316,218,15) XL4.9 BEAD CONTBOL CAED 3

BEAD (5, 200) IB,Q, PTY, (DTE(I) ,1=1,2) , (AREA(I) ,1=1,4) ,OAC,LINS, VP FORHAT(Hi³IIAU)

IF (IB.EQ.3.ANE,Q.EQ.QUAL) GO TO WBITE(6,212) IB,Q FOPHAT(O USER DID NOT FILL OUT CONTROL CARD THREE COBRECTLY. 1USER SHOULD HAVE "3QUAL" IN COLUMNS 1-5, BUT USER HAD«,/, 2» «,11, A4,', PROGRAM HILL CONTINUE* BUT IDENTIFICATION' 3»0H OUTPUT HILI BE BLANK.') CALL H0VE(2,PTY ,FBCM, 4) CALL M0VE(2,ETE ,FROH,8) CALL H0VE(2,AREA,FROM,16) CALL M0VE(2,0AC ,FROH,4) CALL HOVE(2,LINS,FROH,4) CALL H0VE(2,VP ,FROM,4) CONTINUE

HRITE(6,217)IB,Q,PTY, (DTE(I) ,1=1,2.) , (AREA (I) ,1=1,4) ,OAC, ILINS,VP

FORHAT(O',' CARD PABTY DATE" AEEA ' ■

1«OAC LINE VP«_r/,9X,^fNUMPER'„/ , 212,Α4.4Χ-Α4,3Χ

50 9-8 45/0795 BAD ORIGINAL

CALL COEB(IX,IXX,LX,LY_rIHEAD,PILOT,Y,LZ,Z,LUI,IHD,LYY) CALL COPB1(LX_rPILOT,LZ,Y,Z) CAIL COPB2(LX,FILDT,LZ,Y,Z> CAIL COBB3

C 44 CLOSE TAPE AND END PBOGBAH CALL LBCIOS(LOI)

EETUBN -

END

SUEEOUTINE COBB(IX,IXX,LX,LY₁IHEaD,PILOT,Y,LZ,Z,LUI,IHD,LYY) C ^f THIS SUBBOUTINE PLACES ALL TRACES FBOM INPUT TAPE C ON DISK 3. IT PEBFOBMS AUTOCORBELATION OF PILOT SIGNAL C AND STOBES CENTEB POBT ON DISK 9, TBACK 1. IT BESAHPLES C ADTOCOBBELATION AND STORES THAT TBACE ON DISK 8, TRACK C ALSO COMPUTES ENVELOPE OF AUTOCOEBELATIONND STOBES IT C ON DISK 8, TBACK 2.

D-IHENSTOM DUM1 (7806)

DIMENSION IX(LX) ,PIIOT(LX) ,Y(LZ) ,Z(LZ) ,IHD (3 2) , 1Y1 (2602) ,STOEE (1500) INTEGEB*2 IHEAD(28),IXX(LY)

COHHON IBEC,ITEST,ISET,IPS,XK,F0>F1,LPIIOT,IAES,MAN,ISAMP, 1ISTÄBT

COWHON ITOTAL,ILONG,IPT,IPB,IP,LLZ,IXT,IBEF,TIHE,PTITLE(104) COHHON IPHASE,ITOLEB COHHON PTY,DTE (2) ,AREA(U),OAC,LINS,VP SET FLAGS AND CPEN TAPE IF NECESSARY CALL FINDTB(LUI,IHD_rITEST,IXX,IHEAD,IBEC,1) LA=LYY/ISAMP

LPIIOT=LPILOT/ISAHP ILONG=U*LX

PLACE ALL TPACES FBOH INPUT BECOBD ON DISK CAIL HOVF(O,DUH1,O,ILONG) IP= 1

DO 2 1=1,LPTLOT · ■ ·

DDH1 (I)=IX(I)
WEITE(3«IP)DUM1

CALL FINDTR(LUI,IHD,ITEST,IXX,IHEAD,IBEC,2) DO 3 I=1,LPILOT

DUH1 (T)=IX(I)
ΗΕΙΤΕ(3·ΙΡ) DUH1

CALL HOVE(O,DUM1,O,ILONG) CHECK TO SEE IF HANDREL SHV200 SYSTEH, IF SO STABT AT 128 MS IF(HAN-EQ. 1) MÄN=128/ISAMP IJLAS=ISET*3+2

DO 51=3,IJLAS

CALL FINDTR(LUI,IHD,ITEST,IXX,IHEAD,IREC,Ϊ) LJ=LA-MAN

DO 6 J=1,LJ

K=HAN+J . . ·

DUMI(J)=IX(K)

HRITE(3«IP) DUM1
CONTINUE

READ PILOT SIGNAL TO USE FOB COB^rU I TMiS o?F UISK

. 509845/0795

BAD ORIGINAL

Ca, TBACK 1 OB TBACK

IP=IPS ·

PEAD (3«IP) DUM1

ILONG=U*LZ -

CALL MOVE(0_rY,0,ILONG) CALL HOVE(0,Z,0,ILONG) ■

- LLZ=LA+IPIL0T-1 DO 21 I=ULPILCT J=LPIL0T+I-1 PILOT(I)=DUMI(I) Z (J)=DSM 1(1) CALL MOVE(O,Y1,0,10400)

C«, AUTOCOBBELATE PILOT SIGNAL

CALL APAH(¹CVM*¹,1,Y,LLZ,4,0,Z,LLZ,U,0,PILOT,LFILOT,4,0) Cr, PLACE CENTER PORTION OE AÜTOCORRELÄTIOH ON DISK 9, IPT=I

XISA=ISAMP ■ JZX= (XK⁵MOOO.)/(2.*XISA) ·

ISTABT=LPILOt-JZX -.-.

IXT=2*JZX+1 CALL MOVE(O,STORE,0,6000) DO 22 L=1,IXT STOBE (L) =Y(ISTART+L-1) IPT=I

WBITE(9¹IPT) STORE

C« BESAMPLE AOTOCOREELATION AND HBITE ON DISK 8 IPE=I LSAMF=ISAMp LTLLZ=LLZ LTEMF=O LTEHPI=O LTEHP2=0

IF (LLZ.LE.2600) GO TO 18 x

CALL SAMFL1 (Y, 2,LLZ,Z, 'i^LTEHP) DO 1U ITZS=I,LTEHP 1« Y(ITZS)=Z(ITZSI LSAMP=ISAMP*2 LTLLZ=LTEMp IF(LTEMF.LE.2600) GO'TO CALL SAMFLI(Y,2,LTEMP,Z,1,LTEHPI) 'DO 15 ITZS=I,LTEMP1 ■ '

Y(ITZS)=Z(ITZS) LSAHP=LSAMP*2 LTLLZ=LTEMP1 IF(LTEBPI. LE. 2600) GO TO CALL SAMPLI (Y,2,LTEHP1,Z,1,LTEHP2) DO 16 ITZS=I,LTEMP2 Y(ITZS)=Z(ITZS) LTLLZ=LTEMP2 LSAHF=LSAMP*2 DO 19 ITZS=I,LTLLZ

Yi (ITZS)=Y(ITZS) · IPB=I

WRITE (8¹IPR) Y1 COMPUTE ENVELOPE

CALL ENVEL (Y„LTLLZ,FO, F1, LSAfIf) ·

509 84 5/0795

_rr PLACE ENVELOPE OF AUTOCOFBELATION ON DISK 8 IFB=2 CAIL HOVE(O,Y1,0,10U'00) DO 25 ITZS=I,LTLIZ

YI(ITZS)=Y(I¹IZS) .'...■

WRITE(8^fIPH) Y1 RETÜEN
TSND

50^8 45/0 7

SUBROUTINE COBE1(LX,PIICT,LZ,Υ,Ζ)

C SS ^THIS SUBROUTINE PEEFCBHS ALL CROSSCOPPELATICNS C BETWEEN THE PILOT SIGNAL AND BEFEBENCE SIGNAIS C AKD/OB BASEPLATE SIGNALS. IT THEN PLOTS THE C CBOSSCOBBELATION AT O DB, 12 DB, AND 24 DB C ON THE CALCOHP ALSO PLCTS THE ENVFLOPF OF THE C CBOSSCOBBELATICN HITH THE ENVELOPE OF THE C AUTOCOBBELATIOiJ.

DIMENSION PILOT(LX) ,Y(LZ) ,Z(LZ) ,STORE(1500) ,ISPACE( 1725) ,YI (2602) ,Y2(2602) _fY3(2602) ,XTITLE (18) DIHENSION RF (6) ,BP (6) ,ECD (6) , 3Ci ( 18) , BC2 ( 1«) ,JIDEN (18) INTEGEB BF,BP,BCD, XTITLE,BCI,BC2,C DIHENSION DOH 1 (7806) , C (16)

DATA BF/'EEFEBENCE SIGNAL'/

DATA EP/'BASEPIATE SIGNAL'/

DATA BCD/« O DE 12 DE 2« DB ·/ DATA XTITLE/'TIME IN SECONDS ·/ •DATA BC1/· O DB -10 DB -20 DB -30 DB -UC DB · l»-50 DB -60 DB'/ ' "

DATA BC2/«ENVELOPE OF AUTOCOBBELATION AND · ' 1«COBBELATION V . '

DATA JIDEN/' CCBBELATICN OF ·

1'WITK PILOT SIGNAL '/

DATA C/' NO. 1 NO. 2 NO. 3 NO. U NO. 5 * 1»N0. 6 "NO. 7 NO. 8 ·/ -

EQUIVALENCE (DUM1 (1) , YI ( 1) ) , (DUH1 (2603) , Y2 ( 1)) , (DUMI (5205) ,Y3 (1))

COHHCN IBEC,ITEST,ISET,IPS,XK,FO,F1,LPILOT,IAPS,HAN, 1ISAHP,ISTART

COHHON ITOTAL,ILONG,IPT,IPR,IP,LLZ,IXT,IREF,TIME, COHHON PTITLE(IOiI) ,IPHASE,ITOLEE COHHON PTY,DTE (2),ABEA(U),OAC,LINS,VP DIHENSION ID (32)

ΓΑΤΑ TD/'IDENTIFICATION PARTY NUHBERDATEAREAOAC · 1¹LINVEP NUMBER PILOT SIGNAL DUPATION BEGINNING · 2¹FREQUENCY ENDING FREQUENCYHERTZ HS. '/ C rjf CHECK IF USEB WANTS BEFEBENCE SIGNALS OR EXTFA C PILOT ANALYZED

IFLAG1=2

ITOTAL=ISEt - ' " · ·

IF(IAES.EQ.1)ITOTAL=ITOTaL+1

IF (IBEFiEQ.1)ITOTAL=ITOTAL+ISET IB=1

IP=1

CALL SYHB0L(2.,8.,.3,ID(I),O._r16) CALL PL0T(2.,7.9,3)

CALL PL0T(6. 1,7.9,2)

CALL PLOT(2.,7.8,3)

CALL PLOT (6. 1,7.8,2)

CAIL SYHBCL(T-C,7., .18,IP(S) ,O.,12!

CALL SYHEOL(S.5,7.,.18,PTY,O.,1) CALL SYHBOL(I.0,6.5,.18,ID(8),O.,Ί) CALL SYMBOL (5. ^„6.5,. 1 £>,i:?F,O. ,h) ' CAII. SYHBOL(I .0,f:._r. 16,ID C^O., ^:i,

5098 A 5/0795

BAD ORIGINAL

C £_O C_g4

CALL SYMBOL (U.5,6.,.18_#AREÄ,0.,16) CAIL SYKBOL(1.0,5.5,.18,ID(IO) ,0.,«) CALL SYHBOL(5.5,5.5,. 18,OAC,0.,tt)

CALL SYHBOL(LO, 5.,. 18,ID (11) ,0.,U) CALL SYHEOL(5.5,5.,.18_rLINS,0.,U) CALL SYHEOL(I.0,4.5,.18,ID(12) ,O.,12) CALL SYKBOL(5.5,U.5,.18,VP,0.,U)

CALL SYHBOL(L C, «I.,. 18, ID (15) ,0.,2U)

TEHP=LPILOT*ISÄHP . -

CALL HOHEEP (5.9, U.,.18,TEMP,0.,-1) CALL SYHBOL(6.6,U._ri 18,IE(32) ,0.,U) CALL SYHBOL (L U, 3. 5,. 18, ID (21) ,0.,2O) CALL HUMBEF(5.5,3.5,.18,FO,0.,-I) CAIL SYHEOL(6.2,3.5,. 18,ID(30) ,O.,8)

CALL SYHEOL(LU, 3.,. 18, ID (26) ,0., 16) CALL NUHBER(S.5,3.,.18,F1,0.,-1) CALL SYHBOL(6.2,3. ,. 18,ID(30) ,O.,8)

CALL PLOT(12.,0. ,-3) .DO 58 1=1,ITCTAL CROSS COHPELATE TRACES HITH PRIMARY PILOT SIGNAL CALL HOVE(0,Z,0,ILOIiG) CALL HOVE(O,Y,0,ILONG) IF(LHE. 1) GO TO IF (IAPS.NE.1) GO TO IP=2 IF(IPS.EQ.2)IP = HEAD (3* IP) DUH DO 27 IPUM=LLX IDUM1=IDUH+LPILOT-1 Z(IDUH1)=DUM1 (IDUH) GO TO UO CONTINUE IE=IE*3+IFLAG1 READ(3'IP)DUH1 DO 37 IDUH=I,LX

IDUH1=IDUM+LPIL0T-1 ".

Z(IDUM1)=DUH1 (IDUH)

CONTINUE '

CALL APAM(¹CVH*',1,XfLLZ,4*0,Z,LLZ,U,0,PILOT, 1LPILOT,U,0) STORE CENTER PORTION Of CORRELOGRAH ON DISK CALL MOVE(0,STORE,0,6000)

DO U2 L=1,IXT "

STORE(L) =Y(ISTART + L-1) '

HP-ITE (9 'IPT) STORE * '..

IF (IREF.EQ.0.AND.IFLAGLEQ.O)GO TO CALCOHP PLOT OF COFRELATION AT 0 Γ.Β. 12 DE, AND 2« DB CALL HOVE(O,Y1,O,1OUOO) RESAHPLE COPPELOGDAM AND CALCULATE rfJVKLOt LTLLZ=LLZ LTEHP=O LTEHPI=O LTEMP2=0

LSAMP=TSAHp

5098/15/Ό

IP (LLZ.LE.2600) GO TO 48 . CALL SAHPLI(Y, 2, LLZ,Z,1,LTEHP) DO 44 ITZS = I,LTEMP

Y(ITZS)=Z(ITZS)

LSAWF=TSAM?*2

1,TLLZ=LTEHP

IF (LTEHP.LE.26C0) GO TO 48 CALL SAHPLi(Y_r2_rLTEMP,Z,1,LTEHPI) DO 45 ITZS=I,LTEKP1 Y(ITZS)=Z(ITZS)
■ LSAHF=LSAMP*2

LTLLZ=T.TEHPT

IF(L-TEHPLLE.2600) GO TO 48 CALL SAHPL1(Y,2,LTEMP1,Z,1,LTEHP2) DO 46 ITZS=I,LTEMP2 Y(ITZS)=Z(ITZS)
LTLLZ=LTEHP2
LSAMF=LSAHP*2

4-8 DO 49 ITZS = I, LTLLZ
Y1 (ITZS)=Y(ITZS)

C GSj CALCULATE ENVELOPE OF COPBELATION AND STORE CN C DISK 8 IPE=3 " .

CALL ENVEL(Y,LTLLZ,FO,FI,LSAHP) CALL HOVE(O,Y2,0,10400) DO 470 ITZS=I,LTLLZ Y2 (ITZS)=Y (ITZS)
IPP=3
SRITE(8^fIPR) Y2

DO 471 IQQ=I,LTLLZ
Y2 (ICQ)=YHIQQ)

Y3 (IQQ)=YI (IQQ)

CALL NOBKG(2047.,LTLLZ,Y1,YHAX) IF(XMAX.EQ.0.0) GO TO 487 DO 47 11=1,LTLLZ
Y2(II) = (8191.*Y2(II))/YHAX TF(Y2(II) .GT. 2047.) Y2 (II) =2047. IF(Y2(II) .LT.-2047.) Y2 (II) =-2047. Y3(II) = (32767.*¥3(II) )/YHAX IF (Y3(II).GT.2047.)Y3(II)=2047. , IF(Y3(II) .LT.-20 47.) Y3 (II) =-2047.

CONTINUE

TIHE=LTLLZ*LSA!«P/1000.

C GZ SET UP CONSTANTS FOB ELOT CF CORRELATION AT C 0_r 12, 24 DB

TSYH=14

ISYHT=I

HODE=O

XHIN=- (LPILOT*ISAHP)/1000 XMAX=TIMF+XHIN

YHEIGH=6.

LT=16

LDB=4

LJIDEN=60

NGC=I

■5098Α5/Ό795

LISPAC=725

XINC=IO./TIME

PLOT DUMMY AXIS FOB COBEELATION AT 0, 12, 24 DE STOEE(1)=YHEIGH

STOBE(2)=0.0 '

IY H= 3

IYMT=O

IF(IFLAGI.EQ.O)CALL MOVE (1 ,JIDEN (b) , RF, 16) IF(IFLAGI.EQ. 2)CALL MOVE(1,JIDEN (5) ,BP, 16) IF(IP.GE. 3.AND.IP.LE. 5) CALL MOVE ( 1, JIDEN (9) ,C (1) , 8) IF(IP.GE. 6.AND.IP.LE. 8) CALL HOVE (1 ,JIDEN (9) ,C (3) , 8) IF.dP.GE. 9. ANE. IP.LE. 11) CALL MOVE (1,JIDEN (9) ,C (5) ,8) IF(IP-GE. 12. AND. IP.LE. 14) CALL MOVE (1,JIDEN (9) ,C (7) ,8) IF(IP.GE.15.AND.IP.LE. 17) CALLMOVE (1 ,JIDEN (9) ,C (9) ,8) IF(IP.GE.18.AIID.IP.LE.20) CALLMOVE (1,JIDEN (9) >C(11) ,8) IF(IP.GE.21 .AND.IP.LE.23) CALL MOVE (1 ,JIDEN (9) ,C (13) , 8) IF (IP.GE.24.AND.IP.LE.26) CALLMOVE (1 ,JIDEN (9) ,C (15) , 8)

CALL GRAT(2,STCBE,IY,MODE,XMIN,XMAX,YHEIGH,10.,LT, 1XTITLE,LDB,BCD,LJIDEN,JIDEN,IYM,IYMT,NGC,LUDUH, 2LISPAC,ISPACE,3.0,2,0,XINC,1.) N-GC=O

VA.LUE=2.
Irr- PLCT TPACES

BO 51 ITJ=I, 3-

IF (ITJ. EQ. 1) GO TO 50 IF (ITJ. EQ. 3) GC TO 490 DO 489 IBJ=I,LTLLZ Y1 (IEJ) =Y2(IBJ) . GO TO 50

DO 491 IEJ=I,LTLLZ Y1 (IEJ) =Y3(IBJ)

CONTINUE

CALL NOBMG (VALUE,LTLLZ,YI,YHAX1) B=6.

XJ=ITJ

DO 492 1=1,LTLLZ Y1 (L)=Y 1(L)/2.+B-(2.+ (XJ-C. 5))

CALL GHAT(LTLLZ,Y1,IY,HOCE,XMIN,XMAX,YHEIGH,10.,LT, IXTITLE,LDB,BCC,IEEN,JIDEN,ISYM,ISYMT,NGC,LUDÜM, 2LISPAC,ISPACE,3.0,2.0, XINC, 1.) CONTINUE

ICC PLOT ENVELOPE OF AUTOCOEFELATION AND : CEOSS COEBELATION

CALL PLOT(O.0, 8.C,-3) CALL PLOT (0.0,6.0,2)

50 98 45 /Ό

CAlL PLOT (10.0,6.0,2) CALL PLOT (IC.0,0.0,2) CALL PLOT (0.0,0.0,2)

CAlL PLOT (-0.25,0.0,2) . .

CALL PLGT (0.0,1.0,3) CALL PLOT (-C.25,1.0,2) CALL PLOT (0.0,2.0,3) CAIL PLOT (-0.25,2.0,2) CALL PLOT (0.0,3.0,3) CALL PLOT (-0.25,3.0,2) CALL PLOT (C.0,4.0,3) CALL PLOT (-0.25,4.0,2) CALL PLOT (0.0,5.0,3) CALL PLOT (-0.25,5.0,2) CALL PLOT (0.0,6.0,3) CALL PLOT (-C.25,6.0,2) CALL SYHBOL(-1.5,5.94,0.12,BC1( 1),0.0,8) CAlL SYHBOL(-1.5,4.94,0.12,BC1( 3),0.0,8) CALL SYHBOL(-1.5,3.94,0.12,BC1( 5),0.0,8) CALL SYHBOL(-1.5,2.9U,0.12,BC1( 7) ,0.0,8) CALL SYMBOL(-1.5,1.94,0.12,BC1( 9),0.0,8) CALL SYMBOL (-1.5,0.94,0.12,BC1 (11) ,0.0,8) CALL SYHBOL(-1.5,-0.06,0.12,BC1(13),0.0,8) IPB=2

FEAD(8*IPE) Y2 READ(8¹IPE) Y3 CAII PLOT (0.0,0.0,3) XS=O.

XS1=-(LPILOT*ISAKP)/1000 XIN=XIHC*(XS+I)-XINC XINI=XIN

ΙΓ<ΧΙΝ.5Τ.10.3<30 TO CALL PLOT (XIN,0.0,3) CAIl PLOT (XIN,-0.15,2) CALL NUHBES(XIN1,-.30,.10,XS1,0.,-1) XS1=XS1+1.

XS=XS+1.

GO TO 55

CONTINUE

CALL SYMBOL(3.75,-.55,.14,XTITLE,0.,16) CALL SYMBOL(1.C0,-.9,.18,BC2(1),O.,44) CALL PLOT (0.0,0.0,3) XIN2=TIHE/LTLLZ CAlL HOVE(O,Y1,0,10408) ' DO 57 11=1,LTLIZ Y1 (II)=XIN2*TI-XIN2 Y1 (LTILZ+1)=0.

Y1 (LTLLZ+2)=TIHE/10. . Y2 (LTLLZ+1) =0. Y2(lTLLZ+2)=60./6. T3(LTLLZ+1)=0. Y3 (LTLLZ + 2)=60./6. CALL LINE(YI, Y2,LTLLZ,1, 0,0) CALI PLOT (0.0,0.0,3)

509845/07

CALL LTNF(YI, Y3_r LTLLZ, 1,0,0)

MOVE FAPEF TC NEXT SET

CALL FLOT(O.0_r- 8.0,-3) IF(IAPS.EQ.1.AND.I.EQ.1) GO TO IB=IE+1

5« IGET=IE*3+IFLAG1 ^- ·

IGOT=ISET*3+2 IF (IGET.GT.IGOI) GO TO GO TO 58 IB=1
IFIAGI=O CONTINUE «RITE (6,60) FORMAT («0 PLOTS OF ENVELOPES AND · 1·CORRELATIONS ARE COMPLETE.·) BETUEN END

SUBROUTINE CORB2 (LX,PILOT,LZ,Y,Z)

C ζ% THIS SUBROUTINE CALCULATES CORRELATIONS OF THE C REFERENCE AND THE ACCELEROHETER SIGNALS AND STORES C THEM ON DISK. THEN ALL THE CENTER PORTIONS CF ALL C THE CORRELATIONS ARE PLOTTED.

DIMENSION PILCT(LX) ,Y(LZ) ,Z(LZ) ,STOßE (1500) ,XIITLE (18) 1,KIDEN(18)

DIMENSION DUK1 (7806) ,ISPACE (725) ,IDENY (16) ,C (IC), D (10) 1,IDENZ (15) DIMENSION AB(IO) DATA IDEN/Z« BFt * PILOT REFi * PILOT ACC* · 1»* PEF#» DATA D/M 2 3 4 5 6 7 8 V DATA AB/»PS1 * PILOT ADTCCOREELATION ■/ DATA C/M *2*3*«i. *5*6*7*8*V DATA XTITLE/¹TIME IN MILLISECONDS¹/ DATA KIDEK/¹CENTER SECTICN OF CORRELOGRAMS ·/ DATA IDENY/16*« ·/

COMMON IREC,TTEST,ISET,IPS,XK,FO,FI,LPILOT,IAPS,MAN, 1ISAMF,ISTART COMMON ITOTAL,ILONG,IPT,IFR,IP,LLZ,IXT,IREF,TIME COMMON FTITLE(IOU),IPHASE,ITOLER COMMON PTY,CTE (2) ,APEA(M) ,OAC,LINS,VP

C e$ CORRELATE PEFEBENCE VERSOS ACCELEPOMETER ISET TIMES C AND STORE CENTER PART CF CORRELOGRAMS ON DISK DO 100 I=I₁₁ISET ILCNG=i**LX ILONG=4*LZ CALL MOVE(O_rY,0,ILONG) CALL HOVE(O, Z, 0,ILON^) IP=3*I+1

READO¹IP)DUmI

DO 7C J=1,IX K=LPIL0T+J-1 Z(K)=DUMI(J) '

5 0 9 8 Ü 5 /Ό 7 9

XLONG=«*LX

IP=3*I -FEAD(3«IP) DUM1 '

CALL APAM(¹CVH*', 1, Y,LLZ,t»,0, Z,LLZ,4, 0, DÖM1, ILPILCT^O) DO 8C K=I,IXT STORE(K) =Y(ISTART + K~1) WRITE (9'IPT)STCBE CONTINUE PLOT CENTEB POBTIONS OF ALL CORRELATIONS NTEA=IPT -1 ■ XNTRA=NTBA SI=. 6

SIS=XNTRA*SI LIDENX=20 LIDENY=4 LKIDEN=32

ISYMT=I · -

XLENGT=IO.

KODE=O

XHIN=(-XK*10C0.)/2.

XHAX=-Xt5IN ' '

YHEIGH=SIS NGC=I

LISPAC=725 u PLOT DUHMY AXIS STORE(I)=SIS STORE (2)=C.O LSTOB=2

IYH=3
• IYKT=O

CALL GEAT(LSTOB,STORE,IX,MODE,XHIN,XMAX,YHEIGH,XLENGT, 1LIDENX,XTITLE,LIDENY,IDENY,LKIDEN,KIDEN,IYH,IYMT,NGC, 2LODUM,LISPAC,ISPACE,ΧΝΤΉΑ,SI,0.,0.)

KGC=O
m SET UP TRACES FOR PLOT DO 120 IJK=I,NTRA READ(9«IJK) STORE-ITIXT=O TXTIXT=IXT IF (IXTIXT.GT.500) GO TO CALL INTEFF(STCPE,IXTIXT,1) ITIXT=ITIXt+1 IF(ITIXT.GT.10) GO TO GO TO 118 CALL NORHG(SI,IXTIXT,STORE,XM) B=SIS

XJ=IJK

DP 1C5 L=1,IXTIXT STORE (L)=STOFE (L)/2.+B-(SI* (XJ-0.5) ) CALL GRaT(IXTIXT,STOPE,IX,MODE,XMIN,XKAX, ΊHEIGI!,,XLENGT

ILIDENX, XTITLE, LTDEN Y, IDEN Y .1,KXDO. ·ΜΙ.^!ΕΝ, ISS B. ISYHT, NHC

50 9845/0 BAD ORIGINAL

2LÜDUM,LISPAC,ISPACE,XNTEA,SI,O.,O.) CONTINUE VFITE (6, 125) FORHAT(¹O PLOT FINISHED OF CENTER POFTIONS 1«OF ALL CORRELATED DATA.·) LABEL Y-AXIS

CALL FLOT(O. ,0., 3) XVAL=-2. YVAL=.24 JJJJ=NTRA*4-3 DO 150 -IB=I,ISET JB=ISET-IB+1 CALL HOVE(I,IDENZ(IO) ,C(JB) ,4) CAIL HOVE(I,IDENZ(12) ,D(JB) ,4) CALL SYHBOL (XVAL,YVAL,.12,IDENZ(9) ,O.,16) GALL HOVE(1,PTITLE(JJJJ) ,IDENZ (9),16) JJJJ=JJJJ-4 YVAL=YVAL+.6 IF (IEEF. EQ. 0) GO TO DO 160 IB=1,ISET JB=ISET-IB+1 CALL H0VE(1,«IDENZ(6) ,C(JB) ,4) CALL SYHBOL(XVAL,YVAL,.12,IDENZ(5),O.,16) CALL HOVE(1,FTITLE(JJJJ),IDENZ(5),16) JJJJ=JJJJ-4 YVAL=YVAL+.6 CONTINUE DO 210 IB=1,ISET JB=ISET-IB+1 CALLHOVE (1,IDENZ(2) #C(JB) ,4) CALL SYHBOL(XvAL,YVAL,.12,IDENZ(I)_r0.,16) CALL HOVE(I,PTITLE(JJJJ) ,IDENZ (1) , 16) JJJJ=JJJJ-4 YVAL=YVAL+.6 IF(IAFS.EQ.0) GO TO CALL SYHBOL(XVAL,YVAL,.12,AE(I) ,0.,12) CALL HOVE (1,PTITLE (J J J J) ,AB(I) ,12)

jJjJ=JJJJ-4 YVAL=YVAL+.6 CONTINUE CALL SYHBOL(XVaL,YVAL,.12,AE(4),O.,16) CALL HOVE(I ,PTITLE (JJJJ) ,AB(4) ,16) O¹PTITCM

RETURN
END

SUBROUTINE C0RR3

₇^ THIS SUEROHTINE REALS THE CENTER PORTTCNS OF ALL C THE CORRELATED TRACES OFF DISK 9 AND CALCULAIIS PHASE C AND AMPLITUDE PLOTS IN SUBROUTINE CHIH.

DIHENSION ITITLE(18) DIHENSION STORE(1500) DATA ΙΤΙΟΊΕ/Ιδ*« «/

509845/Ό 79

COHHON IPEC,ITIST,ISET,IPS,XK,FO,Π,LPILOT,IAPS,HAN, 1ISAHF,ISTART COHHON ITOTAL* ILOiJG,IPT, IPR,IP,LLZ,IXT, IPEF, TIME COWHCN PTITLE(IOU),IPHASE,ITOLEP COHHON FTY,DTE(2),ABEA[H),0AC,LINS,VP CALCULATE PHASE AND AMPLITUDE OF EACH TRACE CN DISK IST=ISTART*ISAMP IET=IST+IXT*ISAHF-ISAHP ILASTS=IT0TAL+ISET+1 DO 150 L=I,ILASTS IPT=L

JJJJ=4*L-3 CALL HOVE(I,ITITLE (7) ,PTITLE (JJJJ) ,16) EEAD (9¹IPT) STORE

CALL CHIH(ISAHP,IXT,STORE,FO,F1,IREC,L,1ST,IET,ITITLE, 1IPHASE,ITOLEE) CONTINUE

END SUBROUTINE AND CLOSE PLOT TAPE CALL PLOTSG CALL PLOT(O.,O.,999) RETURN

END ■ "

SUEFOUTINE ENVEL(Y,LLZ,FO,FI,ISAHP)

C y^ THIS SUBROUTINE WILL CALCULATE AN ENVELOPE AND RETURN C IT TO THE HAIN IN THE SAHE ARRAY C INPUTS

C Y ARRAY TO CALCULATE ENVELOPE OF

C LLZ LENGTH OF Y ARRAY

C FO EEGINING FREQUENCY OF PILOT SIGNAL

C E1 ENDING FREQUENCY OF PILOT SIGNAL

C - ' ISAHF SAHPLE INTERVAL OF DATA'ARPAY C ' OUTPUT

C Y ENVELOPED ARRAY NORHALIZED IN CB

DIHENSION Y(1),A(«00),X(3000)

DO 10 I=1,LLZ IC Y(I)=ABS(Y(I)) CfrLL HOVE(O,A,0,2000) TDEL=ISAHP*.001 FTOT=F0+F1

FINV=L /FTOT TN=2.*FINV/TDEL N=TN

ICK=N/2

IK=2*ICK

IL=N-IK

IF (IL.EQ.O) N=N-I IF(N.LE.2)N=3

IF(N.GT.400) N=N/4 DO 15 IZ=1_rN A(IZ)=L

CALL FOLD(N,A,ILZ,Y,LX,X)

509845/0795

ICK= N/2 ' _: . -■■ ■

IK=2*ICK "

LX=LX-IK

DO 16 L=1,LX

J=L+ICK
16 Y(L)=X(J)

XMAX=D.0

DO 20 T = 1_rLLZ

IF(ABS(Y(I)) .LE. XMAX) GO TO 20 -

XMAX=ABS(Y(T))
2C CONTINUE - ■

DO 25 1=1,LLZ

IF (XHAX.IQ.0) GO TO 26 .

Y(I) = (Y(I)/XMAX) *1000.

IF(Y(I) .GE. L)GO TO 21

Y(I)=L
2U Y(I)=20.*(ALOG10(Y(I)))

25 CONTINUE . . "BETURN

26 WPITE(6,27)XMAX

27 FORMAT(*0 SUBROUTINE ENVEL RETURNED TO CALLING « 1¹POUTINE WITHOUT CHANGING THE INPUT ARRAY, MAXIMUM · 2¹VALUE IN TRACE WAS «,F12.2) BETURN

END " ■ "

SUBROUTINE GRAT (LY,Y,IY,MODE,XMIN,XKAX,YHEIGH, 1XLFNGT₁LIDENXiIDENXrLIDENY,IDENY,LJIDEN,JIDEH,ISYM, 2ISYMT,NGC,LU,LISPAC,ISPACE,UPDEL,YDEL,OVDEL,XDEl)

CfQ THIS SUBROUTINE IS DESIGNED TO GENERATE A QUADFANT

C PLOT OF INPUT ARRAY (Y OR IY), FOR DISPLAY BY THE

C CALCOMP PLOTTER.

C INPUTS APE...

C LY, LENGTH OF INPUT ARRAY Y OR IY

C Y, INPUT ARRAY IF HODE=O

C IY, INPUT ARRAY IB MODE=I . -■

C MODE, CODE INDICATING MODE OF INPUT APPAY.

C =0 FOR FLOATING POINT, =1 FOR FIXED PCINT

C · XMIN, X-AXIS VALUE ASSOCIATED HITH Y(I).

C USED FOR LABEL.

C XMAX, X-AXIS VALUE ASSOCIATED WITH Y(LY).

C USED FOR LABEL.

C YHEIGHT, HEIGHT OF GRAPH, IN INCHES.

C (MUST BE .LE. 9.5)

C XLENGTH, LENGTH OF GRAPH, IN INCHES.

C LTDENX, NUMBER OF ECD CHARACTERS IN IITr'NX

C · ARRAY TO WPITE.

C IDENX, BCD SPRAY FOE X-AXIS £ D £»: TIFICf-TTCK

•C LIDENY, NUMHER OF ECE CHARACTERS IN IDKNi

C ' AERAY TO WRITE.

C IDENY, BCD ARRAY FOR Y-AXIS IDENTIFTCi""ICK

C LJTDEN, NUMBES OF ECC CH?R,\CTFKS IN ,'IDES

C ABRAY TO WRITE.

509845/¹O 795

BAD ORIGINAL

-.54 -

C - OIDEN, BCD AFFAY FOB JOE IDENTIFICATION

C NOTE...NO JOB IDENTIFICATION IS OUTPUT

C - WHEN IJIDEN=O.

C ' ISYH, CODE FOR TYPE OF PLOTTING SYMBOL DESIRED

C- O=SQUARE 5=DIAMOND '

C ' 2-TRIANGLE 11=*

C 3=+ 1U=NONE

C U=X

C " HOTE... SEE CALCOMP MANtIAL FOR LIST Cf

C ■ SYMBOLS.

C ISYHT, LINE CONTROL CODE FOR GRAPH

C O=NO LINE, SYHBOLS ONLY

C . I=STRAIGHT LINE CONNECTING POINTS

C (SYMBOLS OPTIONAL)

C HGC, NEW GPAPH CODE

C C=OSE PREVIOUS AXES

C I=GENERATE NER- SET OF AXES

C ' ISPACE, WORKING SPACE FOR CALCOMP PACKAGE.

C SHOULD EE SEVERAL HUNDRED CELLS (E.G. 50C),

C AND MUST NOT EE DISTUREED BETWEEN CALLS

C TO THIS SUBROUTINE.

C LISPACE, LENGTH OF ISPACE ARRAY

C LU, IOGICAL UNIT EQUIPPED FOR PLOTTER TAPE

C ÜPDEL, NUMBER OF TRACES'

C . YDEL, TRACE WIDTH

C CVDEL, INCFEMENT OE TIC MARK LOCATIONS ON X-AXIS

C " IN INCHES. IF OVDEL IS NOT GIVEN, THE TIC

C HARKS WILL BE AT ONE INCH INTERVALS.

C XDEL, INCREMENT OF TIC MARK VALUES ON X-AXIS IN

C INCHES. USED FOR LABELING.. IF OVDEL IS NOT

C GIVEN, THE VALUES WILL GO FROM XMIN TO XMAX

C ' IN INCREMENTS OF ONE.

DIMENSION Y(1) ,IY (1) ,IDENX(I) ,IDENY(I) ,JIDEN(I) , 1ISPACE(I)

ca« initialize the plot subroutine if(kflaceq. 1) go to 1000 999 call plots(ispacerlispac) call plot (o. ,1. ,.-3) call plot(0. ,5.,3) call plot(5.,5.,3) call plot(o. ,o.,3) call plot(o., 5., 3) call plot(5. ,5., 3) call plot(o. ,o.,3) XLENGK=O. KFLAG=I

Cgo SET VARIABLES NEEDED FOR ANY MODZ

1COG H=XHAX-XMIN

WDEL=XLENGt/(LY-1) Cj_f · CHECK MODE

IF(HCDE) 5C1, 1,501 ₁ ' FIXED POINT INPUT 501 HIN=IABS(IY(I)) HAX=HIN

5 0 9 8 4 5/0795

DO 502 1=2,LY

IYA=IABS(IY(T)) . ..:

IF (IYA. LT. MAX) GO TO SOU HAX=IYA

GO TO 502 IF(IYA-GT. MIK) GO TO HIN=IYA

CONTINUE Z=HAX-HIN IFLAG=2

C_gi CHECK FOE NEW GRAPH AXES IF(NGC) 509,513,509 NEW AXES YINC=VYHEIGH CALL FLOT(XLENGK+8.,0.,-3) CALL FLOT(0.,YHEIGH,2) CALL FLOT (0.,0.,3) IF(UFDEL.EQ.0.) GO TO JJ=UPDEL GO TO 601 JJ=YHEIGH/2.

UP=O. 0 "· IF(HODE) 401,U00,401 HEIGHT=YHIN GO TO 402 HEIGHT=HIN CONTINUE ÜP=YDEL/2. ITQ=I

UPPY=UP-.06 DO 510 1=1,JJ IF(I.EQ.1)ITQ=5 IF (I.EQ.2) ITQ=3 IF(LEQ. 3) ITQ=I CALL SYHBOL (-1.5,UPPY,.12,IDENY(ITQ) ,0. ,8) UPPY=UPPY+YDEL CONTINUE A=LIDENY*.14 AY= (YHEIGH-A)/2. B=LIDENX*.14 BX=(XLENGT-B)/2. BX=3.75

CALL SYHBOL(BX,-.55,.14,IDENX,0.,LIDENX) XINC=W/XLENGT CALL PLOT (XLENGT,0.,3) CALL FLOT (O.,0.,2) IF(OVDEL.EQ.0.) GO TO JJ=XLENGT/OVDEL+1.0 GO TO 60« JJ=XIENGT+1.5 OVEB=CO WIDTH=XHIN DO 511 1=1,JJ CALL PLOT (OVER,-.15,3)

509845 /·ϋ

CALL PLOT (OVEB,0.,2)

CALL HÖMBEB (OVEB,-.30,.1O_rHIDTH,O.,-1). IF(OVDEL.EQ.O.) GO TO WIDTH=WIDTH+XDEL OVEB=OVEB+OVDEL GO TC WIDTH=WIDTH+XINC OVER=OVEB+1.

CONTINUE IF (LJIDEN) 512,540,512 CALL SYHBOL {C,-r.9, . 18, JIDEN,O. ,LJIDEN) GO TO (6,513),IFLAG X=CO IYA=IABS(IY(I))

YY=(IYA-HIN)/Z*YHEIGH 53C CALL FLOT (X, YY, 3) IF(ISYMT.NE. 1) GO TO IF(ISYH.NE. 14)G0 TO ITYPE=3 GO TO ITYPE=2 GO TO ITYPE=I IF (ITYPE.EQ.3) GO TO CALL SYHEOL(X,YY,.07,ISYH,O.,-1) GO TO (7,524),IFLAG DO 525 I=2,LY X=X+WDEL IYA=IABS(IY(I)) YY=(IYA-HIN)/Z*YHEIGH GOTO (521,521,522),ITYPE CALL SYHBOL (X,YY,.07,ISYH,O.,-ITYPE) GO TO CALL PLOT (X,Y,2) CONTINUE CALL PLOT (O.,O.,3) XLENGk=XLENGT BETUEN IF(NGC) 11,6/11 YHIN=ABS(Y(I) ) YHAX=YMIN DO 2 1=2,LY YA=ABS(Y(I)) IF (YA. LT. YHAX) GO TO YHAX=YA GO TO 2 IF(YA.GT.YHIN)GO TO YHTN=YA CONTINUE Z=YHAX-YHIN IFLAG=I IF (NGC)509,6,5C9 X=CO IFLAG=!

5098 4 5/0795

YR=ABS(Y(I)) YY=(YA-YHIN)/Z*YHEIGH " 60 TO DO 10 1=2,LY X=X+WDEL YA=ABS(Y(I)) YY= (YA-YHTN)/Z*YHEIGH GO TO (8,8,9),ITYPE CALI SYMBOL (X,YY,.07,ISYM,0.,-ITYPE) GO TO" CALL PLOT (X,YY,2) CONTINUE CALL PLOT (O._rO.,3) XLEHGK=XLENGt PETUBN END

SUBEOUTINE CHIM(ISI,NSAMP,XTEACE,FF,FL,IRI,HR,1ST,IET 1ITITIE,IPHASI,ITOLER) g PEOGPAM CHKIHP C PURPOSE - COMPOTE AND GRAPH THE AMPLITUDE ANE PHASE C EESPONCE OF A SPECIFIED PORTION OF A TPACE.

C THIS PROGRAM IS USED TO CHECK THE IMPULSE

C EESPONSE OF THE FILTERS AND AMPLIFIIRS.

BEAL*H XTRACE(I) ,AMP(250) _rPH (250) DIMENSION T(IOOO) ,C(IOOO) ,R(IOOO) ,S1 (4000) ,SUB(IOO) DIMENSION ITITIE (1) ,PH1 (100) FO=FF FS=FL FP=O.

IPBT =6 PI = 3.1H15926536 DF=IOO.

«RITE (6 ,100) FORMAT (iX,///,^f · ·

1« M

WRITE(IPRT,9103)ITR, 1ST,IET,FO,FS FORMAT(¹OPARAMETERs FOR PHASE AND AMPLITUDE ELCTS*,/,

2'PLQT NO.»

3,15,// ,5X,«WINDOW STABT ^f,I5,

U'STOP ^f,l5,^f MS»,//,5X,»FREQUENCY RANGE FIRSl BREQ.*, 5F8.1,· HZ¹,/,22X,»LAST FREQ. «,F6.1,· HZ·,//J IF (DF .NE. 0) DF = 100./DF

K= (IET-IST)/ISI +1 Cgg BEHOVE BIAS FROH TRACE

IF (FL.GT.FF) GO TO TO=FL FS=FF TSUM = CALL APAM (»SVE*»,1,TSUM,C,XTRRCJ, N) TSUM = TSUM / N CALL APAM (»VES*»,1. XTRACE, V, ^,8, XTRRCE,«-«*,C,

9845/0795

ITSUM,Ν,Ο,16)

FZ=FO ; ·

BEITE (IPRT,9050) TSUM, N FOBMAT (¹O AN AVERAGE VALUE OF »,Εΐα.7,· HAS BEHOVED·

. 1« FEOH THE », 14, ^f SAMPLE HINDOH LENGTH.*) C₈r LINEAR SPECTBUH

Ft = (FP-FO+1)/DF IF(AINT(FI) .EQ.0) GO TO IF1 = FT

FO = FP - FLOAT(IFI)*DF 63C KS=FS+2

Cgg COHPUTE THE SPECTRUM KTIH= (N+1)/2 CALL FSTFT1(NTIM,XTBACE,C,B,SI) DO 700 I = 1,KS T(I) = (1-1) *DF AHP (I) = 2.*ISI*.001+(SQRT(C(I) **2+B(I) **2) ) FI=E(I)
F2=C (I)

ARKT=ATAN2(F1,F2)

PH(I)=57.29582*ABKT ■

CONTINUE . ·

Cg₃ PRINT OUT GRAPHS

KT=FS-FZ+1 ■ '

IFZ=FZ

DO 759 1=1,KT IB=IFZ+I T(I)=T(IB) PH(I)=PH(IB) AHP(I)=AMP(IB) CALL GEADA (KT,AHP,0.0,T,ITITLE,AMP,SUB,JILT) ^v WRITE (6, 4999) (SUB (ITTJ) ,ITTJ=I ,JILT) FOEHAT(¹O LEAST SQUARES LINE HILL BE FITTED 10 ■ 1«ΡΟΙΝΤ3«,/(1Χ,20Ρ5.0)) CALL CALCU(ΡΗ,ΚΤ,SUB,JILT,PH1) CALL GRAPHL(KT,PH,T,ITITLE,SUB,JILT,PHI,IPHASE,ITOLER) BETÜRN
END

SUBBOUTINE CALCU(PH,KT,SUB,JILT,PHl)

^ THIS SUBBOUTINE DESIGNED TO LINE UP PHASE PCIWTS. C PH INPUT ARPAY C KT INPUT ARRAY LENGTH C SOB ABPAY WITH SUBSCRIPT NUMBERS C JILT NUMBER OF VALUES IN SUB ABBAY DIHENSION PH (1),PH 1(1) ,SUB ( 1) DO 10 1=1,JILT

JI=SUB(I) PB1<I)=PH(JI) CONTINUE JJ=JILT-I DO 20 I= 1,JJ TEHPI=PHI(1+1)

5098 4 5/0795

TEMP2=PH1(I+1)+360.
ΤΕΗΡ3=ΡΗ1(1+1)-360.
ATI=ABS (TEMPI-FHI(I)) AT2=AES (ΤΕΜΡ2-ΡΗ1 (I) ) AT3=ABS (TEMP3-PH1 (I) ) YHIS=AHTNI(AT1,AT2,AT3) IF(ATLEQ. YMIN) PHI (1+1) =PH 1 (1+1) IF (AT2. EQ. YSIN) PH1 (1+ 1) = PH1 (1+ 1) +360 IF (AT3. EQ. YHIN) PH1 (1+1) =PH1 (1 + 1)-360, CONTINUE
RETURN
EHD

SUBROUTINE GBAEA(NY,Y,YMAX,F,ITITLE,DB,SUB,JILI)

C 3* THIS SUBBOUTINE USES THE CALCOHP TO PLOT A GEAPH.

C · THE OBDINATE SCALE IS IN DB WITH THE MAX VALUE C BEING PLOTTED AT ZEBO DE.

C THE INPUTS ABI

C »Υ = LENGTH OF ARRAYS Y, F, AND DB ':

C Y= ARRAY TO BE PLOTTED. PLOTTED VALUES HILL BE

C 20.*ALOG10(Y). ZEEO AND HINUS Y VALUES HILL

C BE SET TO -100 EB.

C YMAX=VALUE TO BE SET EQUIVALENT TO ZERO IB.

C IF YMAX=O., S.B. WILL SET MAX Y VALUE

C EQUIVALENT TO ZERO DB.

C F= ARRAY OF ORDINATE VALUES. F WILL BE PRINTED

C KITH THE FOBMAT F10.5. .

C ITITLE = 72 CHABACTEB TITLE.

C THE OUTPUT ABBAY IS

C ' DB = ARRAY Y CONVEBTEE TO DB.

C ARRAYS DB AND Y MAY BE EQUIVALENCED.

C MIN DIMENSIONS ABE

C Y,F,DB *** NY

C ITITLE *** 1.2

DIMENSION Y(I) ,F(1) ,DB(I) ,ITITLE(I) ,SCALE (22) DATA SCALE

1/.· O DB -10 DB -20 DE -30 DB -40 DB ', 2·-50 DB -60 DE -70 DB -80 DB -90 D3 -100 DE ·/ DIMENSION AMP ( 10) , FBEQ (1 0) , SUB (1) DATA FBEQ/¹FFECUZNCY IN HEBTZ ·/ DATA AMP/« AMPLITUDE SPECTBUM OF «/ LY=NY

CALL MOVE(I,ITITLE(I) ,AMF(I) ,2U) C$4, REOBIGEN AND DBA« EOBDER FOB AMPLITUDE PLOT CALL PLOT(18.,8. ,-3)

CALL FLOT(O., 6., 2)

CALL PLOT(IO., 6. ,2)

CALL PLOT(10.,0.,2)

CALL PLOT(0.,0.,2)

DO 5 I=1,NY

IF (Y (I)) 3, 3, U
DB (I) =0.0

509845/0795'

GO TO 5

α DB(I)=20.0*ALOG10(Y(I) ) . ...

CONTINUE DBHAX=DB(I) DO 8 1=2,NY IF₁(DB(T) .GT. DEMAX) DBMAX=DE(I) CONTINUE IF(YHAX) 12,10,12 DBDF = IOO.O.-DBKLAX go το ία DBDF = 100.0-10.0*ALOG10(YMAX) 1«J PMAX=100.-DBDF ABAX=IO.** (PHAX/20.) WBITE(6 ,50)PMAX,AHAX FOEMAT(IHC,15X_r'GPAPH ZEBO CORRESPONDS TO ',E20.5, *' DB, OE AN AHELITUDE OF «,E20.5,¹ ON AMPLITUDE · ♦«SPECTRUM») DO 30 1=1,NY _y X=DB (I)+DBDF DB (I)=X-IOO. CONTINUE JItT=O DO 18 1=1,NY IF(DE(I) .LT.-12.) GO TO JILT=JILT+1

SUB(JILT)=I CONTINUE Ce» LABEL Y-AXIS YCCOBD=O.

DO 25 1=1,11 YCONEr=YCOORD-.06 J=2*I-1 CALL PLOT(0.,YCOORD,3) CALL FLOT(-.25,YCOORD,2) JT=21-J+1 CALL SYMBOL(-1.5,YCONER,.12,SCALE (JT) ,O.,8)

YCOORd=YCOORD+.6 CONTINUE C04. LABEL X-AXIS XHAX=F(LY) XHIN=O.

F(LY+1)=XMIN F(LY + 2) = (XMAX-X!1IN)/10.

XINC=IO./(XMAX-Xf]IN) XS=O.

J1=O
XIN=XINC*(XS+1)-XINC XINI=XIN

IF(XIN-GT. 13.) GO TO 26 ■

CALL FLOT(XIN,Q.,3) CALL FLOT(XIN,-. 15,2) IF(JI.EQ.C) CALL NUMBER (XIN1,-.3,.1,XS,0.,-1) XS=XS+1.

J1=J1+1

509845/0795'

IF(JI. EQ. 5) JI = O GO TO125
CONTINUE

CAIL SYMBOL(3,75,-.55_r.1«,FBEQ,0.,20) CALL SYMBOL(2.,-.90,.18,ITITLE(I),0., DB(LY+1)=-100.

DB(LY+2)=100./6.

CALL IINE(F,DB,LY,1,1,0) CALL PLOT(O.,-8. ,-3) RETURN

EHD

SUBROUTINE GPAFHL(LX,Y,X,TITLE,SUB,JILT_-PHI,IPHASE, ♦ ITOLER)

C $£■ THF INPUTS ABE C LY = LENGTH CF »BRAYS X AND Y. C Y= ARRAY TO BE PLOTTED. Y WILL ALSO ΒΣ C PRINTED WITH THE FORMAT EIO.3

C X= ARRAY OF ABSCISSA VALUES. X WILL BE C PRINTED WITH A FORMAT F10.S.

C TITLE = 72 CHARACTER TITLE (12 WORDS) C MINIMUH DIMENSIONS ARE C . X,Y, *** LY C TITLE ♦** 12 DIMENSION PH 1 ( 1) , SUB (1) DIMENSION DTITLE (16),XX(4),YY[H) DIMENSION TITLE(I) ,Y(I) ,X(I) , SCALE (11) ,2 (100) DIMENSION PHASE(10),DEG(3),FREQ(10) DATA DEG/¹ DEGREES«/ DATA FREQ/¹FREQUENCY IN HERTZ «/ DATA PHASE/¹ PHASE LAG SPECTRUM OF ·/ DATA ACC/« ACCiM/

DATA DTITLE/»ENVELOPE DEtAY= · MS.PHASE », 1«INTERCEPT= 0 ·/ CALL MOVE(1_rTITLE(1) ,PHASE(I) ,2U) REORIGEN AND DFAW BORDER FOR PHASE PLOT CALL PLOT(O. ,6., 2) CALL PLOT(10.,6.,2) CALL PLOT(IO.,0. ,2) CALL PLOT(O. ,O.,2) YBIG=O.

DO IC 1=1,LY

IF(AES (Y(I)) -YBIG) 1C, 9,9 YBIG=ABS (Y(I)) CONTINUE
Cos LABEL X-AXIS XMAX=X(LY)

XHIN=O. · ■ ■

X(LY + 1)=XMIN X (LY + 2) = (XMAX-XM IN)/10.

XINC=IO./(XMAX-XMIN) XS=O.

JI=O

50934 5/0795

XIN=XINC*(XS+1)-XINC

XIHI=XIN IF (XIN.GT.10.) GO TO CALL PLOT(XIN,0. ,3) CALL FLCT(XIN,-. 15,2)

^VIF(J1.EQ.O) CALL NUMBER (XIN 1,-. 3, . 1, XS, 0. ,-1) XS=XS+1,

IF (JUEQ.5) J 1 = GO TO CONTINUE CALL SYMBOL(3.75,-.55,.14,FHEQ(I),0.,2O) CALL SYMEOL (2.,-.9,.18,TITLE(I) ,0.,4O) DO 100 I=1,JILT JI=SUB(I) Z(I)=X(JI) CONTINUE CALL LEAST (Z,PHUJILT,A_f B) WEITE(6,2001)Α,Β FORMAT(O LEAST SQUARES FORMULA ... Y= »,E14.7, ■jt + t £14.7 ' X¹) IF (YEIG.EQ.0.) GO TO

YINC=90. .....·

ICHZCK=O TIHE=O.

YTEST=A IF (YTEST. GE. 0.0) TEST=U

IF (YTEST.LT. 0.0) TEST=-1. 1COC BEGIN = TIME*YINC*TEST END= (TIMF+U) *YTNC*TEST IF(TEST. EQ. (-1.) ) GO TO IF(YTEST.GE.BEGIN.AND.YTEST.LT.END) GO TO 10C1 GO TO 998 IF(YTEST.LE.BEGIN.AND.YTEST.GT.END)GO TO 1001 . 998 TIME=TIME+1.

ICHECK=ICHECk+1 IF(ICHECK. GE. 10) GO TO

GO TO 1000 1C01 CONTINUE IF(TEST-EQ. (-1.) ) BEGIN=END SCALE(1)=BEGIN-90.

SCALE(2)=BEGIN SCALE(3)=BEGIN+90.

SCALE(4)=BEGIN+180.

SCALE(5)=BEGIN+270.

GO TO 24 SCALE(I)=-18C.

SCALE (2) =-90.

SCALF(3)=0.

SCALE (4) =90.

SCALE(5)=180. Ce« LABEL Y-AXIS YCCORD=O.

DO 25 1=1,5

509845/0795'

YCOHER=YCOORD-.06

CALL FLCT(O.,YCOORD,3) ' "

CALL PLOT (-.25,YCOORD, 2) CALL NUBBEa(-1.9,YCONER,.12,SCALE(I),0.,-I) CALL SYHEOL(-1.3,YCONER,.12,DEG (2),O.,8) YCCCBD=YC00RD+1.5 CONTINUE Y (LY + 1)=SCALE(1) Y(LY + 2) =360./6.

IF(YEIG.NE.O.) GO TO CALL PLOT(O. ,3.,3) CALL PLOT(IO. ,3. ,2) GO TO CONTINUE

DO 3010 I=1,LY 3C01 IF(Y (I) .GT. SCALE (5)) Y(I)=Y(I) -360.

• IF(Y(I) .GT. SCALE (5)) GO TO 3001 IF(Y (I) ,LT. SCALE(I) ) Y(I)=Y(I) +360.

IF(Y(I) .LT. SCALE (I))GO TO 3002 CONTINUE CALL LINE(X,Υ,ΙΥ,Ι,-1,0) LZY=LY-I XX (3) =0.

YY( 3)=SCALE(1) XX (U) = (XHAX-XHIN)/10.

YY (it) =360./6.

DO 180 1=1,LZY IF((Y(I)-Y(I+1)) .GE.180.) GO TO XX(I)=X(I) YY(I)=Y(I) XX (2) =X (1+1) YY(2)=Y(I+1) CALL LINE(XX,YY,2,1,0,0) CONTINUE GENEPATE LINE IT=XHAX+1 DO 200 1=1,IT ·

Y(I)=A+B*(I-1) IF (Y (I) .GT. SCALE (5)) Y (I) =Y (I) -360. IF(Y (I) .GT. SCALE (5) ) GO TO IF(Y(I) .LT.SCALE(I)) Y (I) =Y (I) +36C. IF(Y(I) .LT. SCALE (I)) GO TO

2OC CONTINUE LZY=IT-I DO 500 1=1,LZY IF((Y(T)-Y (T + 1)) .GE. 180) GO TO XX(I)=Z(I) YY(I)=Y(I) XX(2)=Z(I+1) YY(2)=Y(I+1)

CALL LINE(XX, YY,2, 1,0,0) 5OC CONTINUE IF (ACC.NE.TITLE(7)) GO TO

509 8-4 57

XPH1=IPHASE+ITOLER XPH2=TPHASE~ITCLEB IF(SCALE(I) .LE.XPH2. TF (XPH2.IT. SCALE (I)) LT.SCALE(I)) GT.SCAIE (5)) GT. SCALE (5)) LT.SCALE(I)) LT. SCALE(I)) GT,SCALE(5)) GT. SCALE (5))

TF(XPH2
61C IF(XEH2
IF(XPH2
IF(XPHI
IF(XPHI
IF (XPH1
IF(XPHl
CONTINUE
XX(I)=O
XX (2)=XHAX
YY(1)=XPH1
YY (2)=XPH1

CAIL LINE(XX,YY,2,1, YY(1)=XPH2
YY(2)=XPH2

CAIL LINE(XX,YY,2,1, DELAY=(B/360.)*1000. ALAG=-A

CALL SYMEOL(IO.1,5.6 NOHBER (12.4,5.6 SYMBOL(13.1,5.6 SYHBOL(IO.1,5.2 N0HBER(12.5,5.2 SYHEOL(13.1,5.3 AND.SCALE(S) .GE.XPHI) GO TO. 6Ü0 XPH2=XPH2+360.

GO TO 600 " XPH2=XPH2-360.

GO TO 610 XPH1=XPH1+360.

GO TO 620 XPH1=XPH1-360.

GO TO 630

0,0)

0,0)

CALL

CALL

CALL

CALL

CALL

EETUBN

END

,.15,DTITLE(I),0.0,16) ,.15,DELAY,0._r 1) ,. 15,DTITLE(6),0.,«) !,.15,DTITLE (7) ,O.,16) !,. 15,ALAG,0._r-1) ,.05,DTITLE (12) ,0.,B)

509845/0795

Bemerkungen zum Programm :

C₁ " Hauptprogramm zur Festlegung der Speicherplätze für den Teil A und der Bereiche für die auf dem Arbeitsband aufgezeichneten Spuren·

Cg Festlegung veränderlicher Speicherbereich für die Unterprogramme.

C-, Eingabe .

1. Die Aufzeichnungen auf einem genormten (32 BIT) SIS Arbeitsband
Eingabeeinheit - LUI

Die Spuren werden in folgender Reihenfolge aufgezeichnet:

1. PS (Steuersignal)

2. PS1 - aufgezeichnet auf einer Spur - Treibersignal

3. REF No. 1 I (Bezugssignal)

4. ACC No. 1 I- SET Nr. 1 Signal vom Beschleuni

gungsmesser

5. BP No. 1 I- Signal von der Basisplatte

Die Spuren 5 bis 26 enthalten Aufzeichnungen analog den mit Satz Nr. 1 zusammengefaßten Spuren 3 bis 5, entsprechen jedoch dann weiteren Vibratoren 2 bis 8.

Ausgabe

1, Ausdrucken der Beschreibung der Erfordernisse von Eingabe und Ausgabe.

2. Verschiedene Arten der Ausgabe auf dem Zeichner, der Benutzer sollte die Aufzeichnungen nacheinander analysieren.

Karte 1 - Abschnitt A -

Spalten 1-5 Kennzeichnung

509845/0795

IFLAG = O - Es werden keine Höhenlinien gezeichnet und der Rest der Karte bleibt frei.

IFLtAG = 1 - Es werden Höhenlinien gezeichnet. 7-9 IREC - Aufzeichnungsnummer, die zu analysierende Spuren enthält (nicht freilassen)

10-13 ILENGT - Länge der Spur in Punkten IF =

(Fehlstellen über die ganze Länge der Spur)

14-15 IT (1) - 1 ST Spur Nummer für den Ablauf 16-17 IT (2) - 2 ND Spur Nummer für den Ablauf 64-65 IT (26)- 26te. Spur Nummer für den Ablauf 66-69 LWINDW - Länge eines Segments in Punkten,

sollte eine Potenz von 2 sein (256 oder 512 sind brauchbare Zahlen). (Ohne Eingabe wird 256 angenommen) .

70-73 TINCH1 - Länge der X-Achse auf der Zeichnung 74-77 TINCH2 - Länge der Y-Achse auf der Zeichnung' 78-80 INQST - % der NYQUIST Frequenz, die dargestellt werden soll ⁺ '

C^ Lesekontrollkarte 1, prüfe auf Fehler und rufe Lademodul A Cc Prüfe, ob richtige Aufzeichnungsnummer
Cg Setze Leerstellen
Cj Rufe Lademodul A
Cg Eingabe

TCC Arbeitsband mit erforderlichen Eingabespuren Ausgabe

Band für den Zeichner, Bereich

Bereiche, die im Programm verwendet
X und IX - Eingabebereich für das Band (beschränkt auf

oder weniger)

+ ) Bei fehlender Eingabe wird für X- und Y-Achse 10 inch und für NYQUISTfreqenz 50% angenommen.

509845/0795

¥ - - Harming Segment (begrenzt auf 2048 oder weniger) IY - eingestellter Eingabebereich mit Nullstellen

für das halbe Segment, addiert zum vorderen und rückwärtigen Teil der Spur (begrenzt auf 8084 oder weniger)
INVjS - Arbeitsplatzbereiche für das untere Programm

HARMGS
CFFT - komplexer Bereich innerhalb und außerhalb des

Unterprogramms HARMGP

ROUT - letzter Bereich vor der Eingabe in die Matrix MATRIX - tatsächliche, in das Rasterfeld eingeordnete

Daten für die Umrißlinien

CINTVL - Bereich für die zu zeichnenden Höhenlinien (begrenzt auf 32 oder weniger)

NOTE - Es liegt eine Grenze für die Länge eines Segments und für die Größe von "INYQST" vor. Man stelle sicher, daß INYQST von "LWINDIW" die folgende Gleichung erfüllen:

INYQST*O.01*0.5*LWINDW.kleiner oder gleich 1024. Ermittlung der Potenz von 2 in der Länge des Segments. Berechne die Länge der zu verwendenden Spur. Suche und lies die Spur.
Ausdruck der Eingabeinformation.
Berechne die NYQUST Frequenz und drucke aus. Verwende die Segmentlänge zur Bestimmung der Länge des Eingabebereichs.

Aufstellung des Harming-Segments.

Berechne die größte Anzahl der Segmente für die Berechnung und das kleinste Inkrement zwsichen den Segmenten. Aufstellung des Eingabebereichs für das Unterprogramm HARMGR und Segmentverschiebung.
Ermittle das Maximum des Routenbereichs. C_1Q Verbringe letzten Bereich in die MATRIX C₂₀ Normalisiere den MATRIX-Bereich.
C₂₁ Einsetzen des Bandes für das CONTOUR Programm.

5 0 9 8 4 5 / Ü 7 9 5

C₂₂ Umwandlung des Maßstabes der X-Achse in inch/sec.

C₂₃ Ändere XHz in inch/10 Hz.

^24 ^{Wenn das} letzte Spektrogramm erledigt ist. Programmende.

Reihenfolge des Auslesens und Einschreibens der GPCP Kontrollkarten vor der Ausgabe des Bereichssegments. Fünf Karten sind zu lesen JOB, REF, BAS, SIZX, ARAY 1. ARAYSX schreibt ein Bereichssegment, um eine BEND Karte einzuschließen. Reihenfolge des Lesens der LEVS Karten. NLEVS bedeutet keine LEVS Karten. Auftragskarten erledigt. Ausschreiben der Stpppkarte.

C₂Q Dieses Unterprogramm schreibt ein Bereichssegment für die Eingabe für den Zeichner.

LU ist die Bandschreibeinheit. NCOLS bedeutet die Nummer der Spalten, während NROWS die Nummer der Reihen bedeutet, die im Hauptprogramm dimensioniert sind. ISTART und JSTCP sind die Nummern der Start- und Stoppspalten im gewünschten Teil im Hauptprogramm. Eingeschlossen sind KSTART und KSTOP Kontrollen für gewünschte Reihen, einschließlich.

GRAV ist ein einzeln dimensionierter Bereich, der alle Daten der Zeichnung enthält.

C₃₀ Schreiben für Bereich 2 Kartenbild.

C-zj - Reihenfolge für -Ausgebereich 3 Kartenbilder. -

C₅₂* * Schreibe BEND Karte

Leerprogramm zur Belegung der Speicherplätze für das Kontrollprogramm der Kennzeichnungen, Teil B, BereichederSpuren vom TCC Arbeitsband, Format 1*4 mit 56 BYTE.

HERADER auf jeder Spur,

Dimension IX(LX), LX = die Länge der Daten einer Spur.

Puffer für das Zeichnerband

C₃₅ Kanal LUI = 1 Antrieb für das Eingabeband Kalan LOUT = 6 schreibe Kanal

C,g Dimension für den Bereich des Steuersignals, Korrela-

509845/0795

tionsbereiche, Eingabe und Ausgabe,
Dimension PILOT (LX) Bereich für das Steuersignal, Dimension Z(2*LX-1) Eingabebereich für Korrelation, Dimension Y(2*LX-1) Ausgabebereich für Korrelation. C₅₇ Aufstellung veränderlicher Speicherbereiche für die

Unterprogramme.
C,o Karte 2 - Abschnitt B

Spalten 1-5 2Kennzeichnung

6-8 ISatz β Anzahl der Sätze von REF, ACC und BP¹S (eine Auslassung von 1 ist angenommen, venn kleiner als 1 oder größer als 8)
9-11 IPS = 1, verwende Spur 1 als erstes

Steuersignal,
«= 2, verwende Spur 2 als erstes

Steuersignal,

12-14 IREF = O, stelle keine Korrelationszwischensteuer- und Referenzsignal her,
β 1, stelle Korrelation zwischen

Steuersignal und Bezugssignal her, 15-19 LPILOT Länge des Steuersignals in MS 20-24 XK = Länge des Segmentmittelteils, 25-28 FO a Anfangsfrequenz des Steuersignals, 29-32 F1 β Ermittlung der Frequenz des Steuersignals ,

Anmerkung: F1 sollte nicht gleich FO sein, die Analyse wird unterbrochen, wenn beide gleich sind. 33-36 IREC = Nr.' der zu analysierenden Aufzeichnung,

37-39 IAPS = 0, keine Analysierung eines anderen Steuersignals,
β 1, Analysierung eines anderen

Steuersignals,
40-42 MAN « 0, wenn nicht MANDREL SHV200,

0 9 8 4 5/0 7 95

- 1, wenn MANDREL SHV200,

. 43-45 IPHASE = Phasenbeziehungsbestimmung, z.B.

90°,

(wenn Angabe fehlt, werden 90° angenommen),

46-48 ITOLER = Toleranz dieses Phasenbeziehungswinkels, z.B. +10° (wenn Eingabe fehlt, werden angenommen),

49-53 LYY · = Länge der Eingabespur (in ms) für

die Korrelation in Betracht gezogen,

(wenn Eingabe fehlt, wird Länge der Spur angenommen) Karte 3 (verwendet für den Ausdruck der Information auf

der Zeichnung) ■ 1-5 3 Kennzeichnung

Sp.

6-9 PTY 10-17 DTE 18-33 AREA 34-37 OAC 38-41 LINS 42-45 VP

= Nr. der Party = Aufzeichnung des Datums = Bereich
= OAC

= Nr. der Linie = Vibrator Punktnummer. Scheibe für die Speicherung der Mittelteile der Korrelogramme.

Scheibe für die Autokorrelation/Hüllkurve. Scheibe für die Speicherung der Eingabespuren. Lesekontrollkarte 2 und prüfe auf Fehler. Lesekontrollkarte Abschaltung des Bandes und Programmende. Mit diesem Unterprogramm werden alle Spuren vom Eingabeband auf die Scheibe 3 übertragen. Es wird die Autokorrelation des Steuersignals durchgeführt und der Mittelteil auf der Scheibe 9, Abschnitt 1, gespeichert. Die Autokorrelation wird in Abschnitte unterteilt und diese Spur

509845/0 7 95

auf Scheibe 8, Abschnitt 1, gespeichert. Die Hüllkurve der Autokorrelation wird berechnet und auf Scheibe 8, Abschnitt 2, gespeichert.

C.c Höhenlinienzeichnung und Ablauf des Bandes, falls erforderlich.

C^₇ Alle Spuren von der Eingabe werden auf Scheibe 3 gebracht.

Ci₈ Überprüfung von MANDREL SHV200 SYSTEM. Wenn Überprüfung erfolgt, Beginn bei 128 ms.

C40 Lesen des Steuersignals für Korrelationen von Scheibe 3.

C_c« Abschnitt 1 oder Abschnitt 1 (Kanal 1 oder 2). 50

Cc₁ Autokorrelationssteuersignal.

C₅₂ Aufgabe des Mittelteils der Autokorrelation auf Scheibe 9, IPT = 1

C₅^ neuerliche Unterteilung der Autokorrelation und Schreiben auf Scheibe 8, IPR - 1.

C₁-I Berechnung der Hüllkurve.

Cr₅ Bringe Hüllkurve der Autokorrelation auf Scheibe 8, IPR = 2.

Ccg Mit diesem Unterprogramm werden alle Kreuzkorrelationen zwischen dem Steuersignal und dem Referenzsignalen und/oder dem von der Grundplatte kommenden Signalen durchgeführt. Die Kreuzkorrelationen werden mit O DB, 12 DB und 24 DB aufgezeichnet.

Der Zeichner zeichnet auch die Hüllkurve der Kreuzkorrelationen mit der Hüllkurve der Autokorrelationen auf.

C₅₇ Überprüfung, ob der Benutzer Referenzsignale oder ein eigenes Steuersignal analysiert haben will. Kreuzkorrelationsspuren mit primärem Steuersignal. Speicherung des Mittelteils des Korrelogramms auf Scheibe 9.

Aufzeichnen der Korrelation mit O DB, 12 DB und 24 DB. Neuunterteilung des Korrelogramms und Berechnung der Hüllkurve .

Berechnung der Hüllkurve der Korrelation und Speicherung CN.

509845/0795

^C63 Aufgabe der Konstanten für das Zeichnen der Korrelation mit 0,12, 24 DB.

CgA Aufzeichnung der Achse für die Korrelation mit O, 12, 24 DB.

Cg₅ Aufzeichnung der Spuren.

^C66 Aufzeichnung der Hüllkurve der Autokorrelation und der Kreuzkorrelation.

Cg₇ Verschiebung des Papiers zum nächsten Satz.

Dieses Unterprogramm berechnet die Korrelationen des Referenz- und des Beschleunigungssignals und speichert sie auf einer Scheibe. Anschließend werden die Mittelteile aller Korrelationen aufgezeichnet. Herstellung einer Korrelation zwischen Referenzsignal und Beschleunigungssignal ISET TIMES und Speicherung des Mittelteils des Korrelogramms auf Scheibe 9. Bezeichnung des Mittelteils aller Korrelationen. Ablauf der Spuren für die Zeichnung.

Cy, Beschriftung der Y-Achse.

Dieses Unterprogramm liest die Mittelteile aller korrelierten Spuren von Scheibe 9 und berechnet Fhase und Amplitude und zeichnet sie in dem Unterprogramm CHIM.

Berechnung der Phase und Amplitude jeder Spur auf der Scheibe 9.

Beendigung des Unterprogramms und Ausschaltung des Zeichnerbandes.

Mit diesem Unterprogramm wird eine Hüllkurve berechnet und zum Hauptteil des gleichen Bereichs zurückgekehrt.

Eingaben

Y Bereich zur Berechnung der Hüllkurve von

LLZ Länge eines Bereichs

FO Anfangsfrequenz des Steuersignals

E1 Endfrequenz des Steuersignals

ISAMP Abschnittszwischenraum des Datenbereichs Ausgabe

Y Hüllkurvenbereich, normalisiert in DB.

509845/0 795

Mit diesem Unterprogramm wird ein Quadrant 1 der Zeichnung des Eingabebereichs (Y oder IY) aufgestellt, der an den Zeichner weitergegeben wird. Die Eingaben sind:

LY - Länge des Eingabebereichs Y öder IY Y - Eingabebereich, wenn MODE=O IY - Eingabebereich, wenn MODE=I

MODE, Code,der MODE des Eingabebereichs angibt - 0 für gleitenden Punkt, = 1 für Festpunkt

XMIN, Wert der X-Achse, der Y(1) zugeordnet ist, verwendet zur Kennzeichnung,

XMAX,Wert der X-Achse, der Y(LY) zugeordnet ist, verwendet zur Kennzeichnung,

YHEIGHT, Höhe der Darstellung in inches (muß gleich oder kleiner 9,5 inches sein).

XLENGTH, Länge der Darstellung in inches, LIDENX - Anzahl der BCD Zeichen in IDENX, auszuschreibender Bereich.

IDENX - BCD Bereich zur Identifizierung der X-Achse LIDENY - Anzahl der BCD Zeichen in IDENY, auszuschreibender Bereich.

IDENY - BCD Bereich zur Identifizierung der Y-Achse LJIDEN - Anzahl der BCD Zeichen in JIDEN, auszuschreibender Bereich.

JIDEN - BCD Bereich für die JOB (Anweisungs-)Identifizierung,

Anmerkung:, keine Identifizierung auszugeben, wenn LJIDEN=O.

ISYM - Code für den Typ der zu zeichnenden Symbole 0 = Quadrat ^ ,- _β j^ute 2 = Dreieck ii _β *

** ~~ ⁺ 14 kein Zeichen

4 = X

Anmerkung: vergl.MANUAL für CALCOMP-Rechner, Liste CF Symbole.

509845/0795

ISYMT, Linienkontrollcode für die Zeichnung

0 β keine Linie, nur Symbole

1 = gerade Linie zur Verbindung von Punkten (Symbole nach Wunsch)

NGC, neuer .Zeichencode

0 β verwende frühere Achsen

1 = Aufstellung eines neuen Satzes von Achsen ISPACE, Arbeitsraum für Datenmenge des Zeichners. Sollte

einige hunder Zellen (z.B. 500) umfassen und darf nicht gestört werden zwischen den Aufrufen für dieses Unterprogramm.

LISPACE, Länge des ISPACE Bereichs.

LU, logische Einheit, eingerichtet für das Band des Zeichners.

UPDEL, Anzahl der Spuren

YDEL, Breite einer Spur -

OVDEL, Inkrement der TIC Markierungsstelle auf der X-

Achse in inches. Wenn OVDEL nicht vorgegeben ist, werden die TIC Markierungen in Abständen von 1 Zoll aufgetragen.

XDEL, Inkrement der TIC Markierungen auf der X-Ache in inches. Verwendet zur Beschriftung. Wenn OVDEL nicht vorgegeben ist, dann gehen diese Wert von XMIN bis zu XMAX in Schritten von jeweils einer Einheit.

Beginn des Zeichnerunterprogramms.

Bestimmung der Variablen für einen MODE.

Prüfe MODE.

Festlegung des Eingabepunktes.
q, Prüfung für neue Achsen der Zeichnung.

neue Achsen

Programm CHKIMP,

Zweck dieses Programms - Berechnung und Zeichnung der Amplitude und Phase eines speziellen Teils einer Spur.

Dieses Programm wird zur Prüfung der Filter und Ver-

503845/0795

stärker mittels Impulsen verwendet. Entfernung des Vorlaufs von der Spur. Lineares Spektrum,
berechne das Spektrum.
Ausdrucken der Graphik.

Dieses Unterprogramm dient zur Aufstellung der Phasenpunkt.

PH Eingangsbereich
KT Länge des Eingangsbereiches
SUB Bereich mit untergeschriebenen Zahlen JILT Anzahl der Werte im Unterbereich Dieses Unterprogramm wird für den CALCOMP Zeichner verwendet, um eine Graphik zu erstellen. Der Ordinatenmaßstab wird in DB genommen, wobei der Maximalwert bei 0 DB gezeichnet wird.
Die Eing

NY = Länge des Bereichs Y,F und DB Y S= zu zeichnender Bereich. Gezeichnete Werte sind 20.* ALOG 10 (Y). Null und Minus Y-Werte werden auf -100 DB eingestellt.

YMAX = Wert, der äquivalent für 0 DB einzustellen ist. Wenn YMAX » 0, S.R. wird als maximaler Y-Wert eingesetzt, äquivalent zu 0 DB. F = Bereich der Ordinatenwerte. F wird im Formal

F10.5 gezeichnet.
ITITLE = Titel mit 72 Zeichen. Der Ausgabebereich ist:

DB = Bereich Y, umgewandelt in DB. Bereich DB und Y können äquivalent gemacht werden. MIN DIMENSIONS sind
Y,F,DB *** NY
ITITLE *** 12

Bestimmung des Mittelpunkts und der Ränder für die Amplitudenzeichnung.
Beschriftung der Y-Achse.

5 0 9 8 4 5/0795

Beschriftung der X-Achse.
Die Eingaben sind:

LY = Länge der Bereiche X und Y, Y = zu zeichnender Bereich. Y wird ebenfalls mit

dem Formal E1O.3 gezeichnet. X = Bereich für die Aszissenwerte. X wird mit Formal F1O.5 gezeichnet.

TITLE = Titel mit 72 Zeichen (12.Wörter) Kleinste Dimensions sind
X,Y, *** LY
TITLE *** 12.

Bestimmung des Mittelpunktes und der Ränder für die Phasenzeichnung.
Beschriftung der X-Achse.
Beschriftung der Y-Achse.
Zeichnen einer Linie.

Die hier angegebenen Erläuterungen C, bis Cqq sind nicht Teile des Programms, sondern haben lediglich erläuternden Charakter. Diese Erläuterungen sind im vorher angegebenen Programm in englischer Sprache enthalten und im vorstehenden Teil in deutscher Sprache, soweit nicht Ausdrücke der FORTRAN Sprache Verwendung finden.

509845/0 7 95

Das oben aufgelistete Programm besteht aus zwei Hauptprogrammen, zwei Leer Unterprogrammen mit mehreren Rechenunterprogrammen. Sämtliche Programme sind durch eine große Anzahl von kleineren untergeordneten Unterprogrammen miteinander verbunden. Die Hauptprogramme und die größeren übergeordneten Unterprogramme, die zum Verständnis des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich sind, liegen in der Programmsprache FORTRAN vor, die dem Fachmann auf dem Gebiet der Datenverarbeitung bekannt ist. Vorzugsweise wird der Rechner IBM 36O/165 verwandt, der die Verwendung der IBM-Auftragsspräche zusätzlich zum FORTRAN-Programm vorsieht.Da es für jeden Rechner eine besondere Auftragsspräche gibt, und da jeder Hersteller von Rechnern diese Information in allen Einzelheiten den Benutzern des speziellen Rechners liefert, sind im obigen Listing die Steuerbefehle nicht angegeben.

Vielte der untergeordneten Unterprogramme werden immer wieder in Verbindung mit den übergeordneten Rechenunterprogrammen verwandt, um Funktionen zu bilden, die als Verwaltungsfunktionen angesehen werden können, wie die Anordnung bestimmter logischer Einheiten, von denen Daten erhalten werden sollen oder auf denen bestimmte Zwischenergebnisse gespeichert werden sollen, das Öffnen oder Schließen bestimmter Dateien oder das Abrufen bestimmter Datenspuren innerhalb einer gegebenen Datei. Diese Unterprogramme sind bei allen Rechnersystemen erforderlich, ändern sich jedoch von einem System zum anderen. In Anbetracht der Einfachheit des Auftrags, den sie durchführen, kann jeder Fachmann diese Unterprogramme für seinen speziellen Rechneraufbau schnell duplizieren, so daß sie im Listing nicht aufgeführt sind.

Andere untergeordnete Unterprogramme vollführen Operationen, die bereits veröffentlicht sind, und folglich werden sie im Interesse der Kürze nicht wiederholt. Insbesondere sind bestimmte Unterprogramme für eine schnelle Fourier-Transformation, die für die Analyse der Harmonischen, und Matrix-Umwandlungen

509845/0 7 95

benutzt werden, bereits veröffentlicht. Andere untergeordnete Unterprogramme sind so einfach, daß ein Auflisten überflüssig ist. Beispielsweise weiß der Programmierfachmann, wie ein Programm zur Bestimmung der besten Linie durch eine Reihe von Punkten unter Verwendung des Verfahrens der kleinsten Quadrate oder ein Programm zu erstellen ist, mit dem die Kennziffer eines Logarithmus zur Basis 2 gefunden wird.

Schließlich gibt es mehrere untergeordnete Unterprogramme, die zur mechanischen Arbeitsweise des unabhängigen Plotters gehö-. ren, der zur Erstellung der graphischen Darstellung der Ausgangsdaten verwandt wird. Wie die unterschiedlichen Auftragssprachen für die verschiedenen Rechner, ändern sich auch die Steuerbefehle zum Betreiben der Plotter, die von verschiedenen Herstellern stammen. Für die Darstellungen der Fig. 2 bis 8 wurde der Plotter CalComp Model 780 von California Computer Products, Inc., verwandt. Die Unterprogramme zum Erstellen der Höhenlinien, der Plotterkurven, der Grafiken und Linien, der Dimensionen und Markierungen sind in "General Purpose Contouring Program Manual" Nr. 1001 3C -3-67 und in "Progamming CalComp Pan Plotters" Nr. 1001 10M 6-68, beschrieben, die 1967 und 1968 vom obigen Hersteller herausgegeben wurden. Da in diesen Druckschriften diese Unterprogramme im einzelnen aufgeführt sind und diese sidi in Aftärgigkeit von den benutzten Geräten ändern, sind sie im obigen Listing nicht aufgenommen.

Das aufgelistete Programm wird anhand der schematischen Flußdiagramme in den Fig. 9 und 10 erläutert. Die Betriebs- und Überwachungssignale vom Vibratorwagen 41 werden über Leitungen zur am Einsatzort befindlichen digitalen Aufzeichnungseinheit 42 geleitet, wo sie digitalisiert und auf einem reproduzierbaren Magnetband gespeichert werden. Dieses Band wird dann einem Universal-Rechenzentrum geliefert, wo die Untersuchungsgrafiken gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellt werden.

Die einzelnen Bänder mit den PrüfSignalen werden zur Eingabe

5038 4 5/0735

in den Rechner in Bandlesegeräte eingelegt, was schematisch als Stufe 2 dargestellt ist. Ein typisches Digitalband, das für seismische Aufzeichnungen verwandt wird, weist 28 Informationskanäle auf. Daher können bis zu 28 einzelne Signale von jedem der aufeinanderfolgenden Tests von bis zu 8 Vibratoren in Reihen' aufeinanderfolgender Datensätze auf diesem digitalen Datenband angeordnet werden. Der erste Kanal wird dazu verwandt, ' das Steuersignal direkt aufzuzeichnen. Ein Duplikat des Steuersignals wird über einen seismischen Kanalverstärker aufgezeichnet und auf dem zweiten Kanal placiert. Das hat den Sinn, anschließend Verzerrungen durch den seismischen Verstärker zu isolieren. Der dritte Kanal wird für das Vergleichssignal der elektronischen Schaltung des ersten Vibrators benutzt. Das Signal des Beschleunigungsmessers vom ersten Vibrator wird auf dem Kanal 4 und das Signal des Seismometers an der Grundplatte des ersten Vibrators auf dem Kanal 5 aufgezeichnet. Die Kanäle 6,7 und 8 werden jeweils für das Vergleichssignal, das Signal des Beschleunigungsmessers und das Signal von der Grundplatte des zweiten Vibrators benutzt. Die Kanäle 9,10 und 11 werden in ähnlicher V/eise für den dritten Vibrator benutzt. Diese Reihenfolge von jeweils drei Kanälen für jeden zusätzlichen Vibrator wird bis zu einem Maximum von acht Vibratoren für jede einzelne Aufzeichnung verwandt.

Zusätzlich zu den eingegebenen Prüfdaten sind bestimmte Eingabeparameter erforderlich. Für den Teil des Programms, in dem die Höhenlinien erzeugt werden, enthalten diese Parameter eine Information, ob die Höhenliniendarstellung erstellt werden soll oder nicht, IFLAG, eine Identifizierung der Datensatznummer und bestimmte?Spuren in dem Datensatz, die analysiert werden sollen, IREC und IT(No.) sowie die Länge, d.h. die Anzahl der Meßpunkte auf jeder zu analysierenden Spur, ILENGT. Dieser letzte Wert wird gewöhnlich so festgesetzt, daß er die Gesamtanzahl der Punkte, die der Länge des Steuersignals entsprechen, um eine geringe Anzahl überschreitet, um verzögerte Sig-

509845/0795

nale einzuschließen. Wenn das Steuersignal beispielsweise 7 Sekunden lang (3500 2 ms Meßpunkte) ist, beträgt die Länge etwa 7 1/2 Sekunden und ist ILENGT = 3750.

Zusätzlich wird die Länge der einzelnen Segmente LWINDW spezifiziert. Da das nachfolgende Unterprogramm HARMGR für die schnelle Fourier Transformation (FFT), das zur Berechnung der Amplitudenspektren verwandt wird, nur Eingabemeßpunkte in Potenzen von zwei, d.h. 2, 4, 8, , 256, 512, usw. annehmen

kann, sind die Segmentlängen so bestimmt, daß sie dieser Tatsache Rechnung tragen, indem Segmentlängen verwandt werden, die genau Potenzen von zwei sind. Bestimmte Parameter für die GrapMken (TINCH1) und (TINCH2), die sich auf die Dimensionen der x- und y-Achsen für die Ausgabegraphiken beziehen, werden an dieser Stelle ebenfalls eingeführt. Schließlich wird gewählt (INYQST), wieviel Prozent der Nyquist-Eigenfrequenz, die durch das digitale Meßintervall bestimmt ist, als Frequenzachse auf der abschließenden graphischen Darstellung ausgeschrieben wird. Beispielsweise hat ein 2nsMeßintervall eine entsprechende Nyquist-Frequenz von 250 Hz. Bei 80% liegt die Maximalfrequenz, die ausgeschrieben wird, bei 200 Hz. Eine Anzahl von Parametereingängen weist eine eingebaute Säumnisvorsorge auf, um ein bestimmte geeignetes Zeichen einzuführen, wenn der Benutzer eine .Spezifizierung versäumt. Beispiele für diese Versäumniszeichen sind 50% Nyquist-Frequenz, 10 inch für die Achsenskalen zum Kurvenschreiben und 256 für die Länge der PrüfSegmente.

Der Teil des aufgelisteten Programms, der in Fig. 9 dargestellt ist, besteht aus drei Hauptauftragsstufen 1, 12, 17, zwei Hauptprogrammen 4, 18 und einer großen Anzahl von Unterprogrammen, die mit den zwei Hauptprogrammen und miteinander in Verbindung stehen. Alle wichtigen Rechenstufen erfolgen unter Verwendung von Unterprogrammen, während die Haupt- und Auftragsprogramme hauptsächlich die verschiedenen Unterprogramme miteinander koppeln, verschiedene Datenwerte überprüfen, bestimmte

509 8 4 5/0795

logische Einheiten zum Lesen und Schreiben-der Datenbank- j der und der Parameterkarten wähler, .sowie Fehlermeldungen oder andere Meldungen an den Operator ausdrucken.

Die erste Auftragsstufe 1 koppelt den MAIN Part A, 4, dasr zu-' erst auf dem Listing erscheint, mit den untergeordneten Unterprogrammen RTAPE und LBOPEN, 5, und dem übergeordneten Leerunterprogramm DMMAIN, 6. Die erste Auftragsstufe, 1, bestimmt die Eingangsinformationen vom Datenband 2 und der Parameterkarte 3 und führt dann das Programm MAIN Part A 4, aus.

Das Programm MAIN Part A, 4,dimensioniert und startet zunächst die Informationsfelder, die bei der Erstellung der Höhenlinienkarten durch den Rechner verwandt werden. Das Eingangsdatenband wird geöffnet und die Vorsätze des Bandes und der Dateien überprüft. Wenn diese Vorsätze fehlerhaft sind, wird das Programm gestoppt und an den Operator wird eine Meldung gegeben. Wenn die Prüfung beendet ist, ohne daß ein Fehler gefunden wurde, führt die Auftragskontrolle zum Unterprogramm DMMAIN,6, das seinerseits die Höhenliniendaten berechnet. Wenn das Unterprogramm DMMAIN, 6, beendet ist, kehrt die Auftragskontrolle zum Programm MAIN Part A, 4, zurück, wo das Programm für die erste Auftragsstufe endet.

Untergeordnete Unterprogramme LBOPEN und RTAPE, 5, mit Verwaltungsfunktion steuern die Arbeit des Bandlesegerätes. Das untergeordnete Unterprogramm LBOPEN wird dazu verwandt, sicherzustellen, daß ein bestimmtes Band auf dem richtigen logischen Bandlesegerät liegt, indem die Bandnummer überprüft wird und dem System gemeldet wird, daß das richtige Band bereitliegt. Das kleinere Unterprogramm RTAPE wird dann dazu verwandt, von einem gegebenen Band einen bestimmten Datensatz zu lesen.

Das übergeordnete Unterprogramm DMMAIN, 6, das als zweites im obigen Listing aufgeführt ist, bestimmt das Eingabeband und

509845/0795

die Steuerkarten und führt eine Grenzwertprüfung im Programmablauf durch, um festzustellen, ob die richtigen Parameterwerte dort eingegeben sind, wo es erforderlich ist. Wenn einige Parameter falsch sind, werden sie, wie oben beschrieben, infolge der Säumnisvorsorge auf bestimmte Werte gesetzt. Wo das nicht möglich ist, beispielsweise im Falle der Datensatznummer, stoppt das Programm und wird eine Fehlermeldung ausgedruckt. Nach der Identifikation und Überprüfung der zu analysierenden Spuren führt die Auftragskontrolle vom Leerunterprogramm DMMAIN, 6, zum Rechenunterprogramm SPEC, 8. Nach Beendigung des Unterprogrammes SPEC, 8, kehrt die Kontrolle zum Unterprogramm DMMAIN, 6, zurück, wo das Band unter Verwendung des untergeordneten Unterprogramms LBCLOS, 7, mit Verwaltungsfunktion geschlossen wird. Dieses Unterprogramm hat die entgegengesetzte Funktion wie das Unterprogramm LBOPEN, 5, nämlich das Band zurückzuspulen und dem Operator anzuzeigen, daß es entnommen werden kann.

Das Hauptrechenunterprogramm SPEC, 8, das als drittes im obigen Listing aufgeführt ist, unterteilt jede Datenspur mit den Prüfsignalen in eine Reihe von Segmenten und überprüftxdie Länge jedes Segmentes, um sicherzustellen, daß es Meßpunkte in Potenzen von zwei enthält, was für das sich ansdiießende Unterprogramm HARMGE für die Fourier-Schnelltransformation erforderlichist. Anschließend wird ein ReId mit der Höhenlinienmatrix für die Amplitudenwerte als Funktion der Frequenz für sämtliche Segmente gebildet. Die Größe .dieser Matrix wird von dem Unterprogramm für die Höhenlinien begrenzt, das die Erstellung eines Steuerbandes für den Plotter steuert und später den unabhängigen Plotter betreibt, um die abschließende Höhenliniendarstellung zu erstellen.

Für eine bestimmte Anzahl von Meßpunkten in jedem Segment gibt es eine zugehörige Anzahl von Frequenzen für die Amplituden, die als Folge der Fourrier- Schnelltransformation bestimmt werden.

509845/0795

Eine Division der maximalen Anzahl der erhältlichen Punkte der Höhenlinienmatrix durch diese Anzahl an Frequenzen ergibt die maximal erlaubte Anzahl von Segmenten und die entsprechenden Zeitmittelpunkte der Segmente. Nachdem in dieser Weise die maximale Segmentanzahl mit bestimmten Meßpunktlängen bestimmt wurde, wird die spezifizierte Signallänge durch ein Hinzufügen von Nullstellen so modifiziert, daß sich die genaue Segmentzahl ergibt. Nachdem die genaue Anzahl der Frequenzen und die Zeitmittelpunkte der Segmente bestimmt sind, werden die Skalen der X- und Y-Achsen zum Schreiben der Höhenlinienbilder in Hertz/ inch für die Ordinate und in Sekunden/inch für die Abszisse berechnet. Die ursprüngliche inch-Zahl TINCH1 und TINCH2 für die Ordinate und die Abszisse wurden in der Stufe 2 bereits vorher als Eingabeparameter eingegeben.

Methode die beste Linie

In jedem Segment wird nach der~Vder kleinsten QuadräteVfür "die Meßpunktwerte im Segment berechnet und getilgt, um einen linearen Verlauf zu eliminieren. Dann wird auf jedes Segment eine Hanning-Glättungsfunktion angewandt, indem die Meßpunktwerte des Segmentes mit ihren entsprechenden Hanning-Gewichten multipliziert werden. Anschließend erfolgt unter Verwendung des kleineren Unterprogramms HARMGR die Fourier-Schnelltransformation des Segmentes. Die resultierenden Real- und Imaginärteile werden quadriert und summiert, so daß sich die Amplitudenwerte für je-Frequenz des jeweiligen Segmentes ergeben. Dieses Verfahren wird für alle Segmente entlang einer gegebenen Signalspur wiederholt, und die resultierenden Amplitudenfrequenzv/erte werden in die aufeinanderfolgenden Spalten der Höhenlinienmatrix eingesetzt. Anschließend wird die größte Amplitude jedes Segments gesucht, und die Matrix wird auf dieses Maximum normiert. Das Maximum wird ebenfalls für einen späteren Bezug ausgedruckt.

Wenn die Matrix erstellt ist, werden die Unterprogramme 4 und 5 im Listing GPCP,10, und ARAYSX, 11, dazu verwandt, die Matrixwerte in Formate umzuwandeln, die mit den sich anschliessen-

50984 5/07 9 5

den Unterprogrammen für den CalComp Plotter verträglich sind, die dazu verwandt werden,die Lage der Höhenlinien zu berechnen und die entsprechenden Steuerdaten für den Plotter zu erzeugen. Diese umgewandelte Matrixinformation wird über das Unterprogramm SPEC, 8, und DMMAIN, 6, zum Programm MAIN Part A, 4, zurückgeführt, wo sie anschließend dazu verwandt wird, die Ausgabebänder- für den unabhängigen Plotter zu erstellen.

Der vierte Programmteil im Listing, das Unterprogramm GPCP, 10, dient zum Lesen und zur Formatbildung der Daten der Matrix, die durch das Unterprogramm SPEC, 8, gebildet wurde, und dazu, die Parameterinformation für das Höhenlinienbild einzuführen, das in der dritten Programmstufe gebildet wurde. Das Unterprogramm ARAYSX, 11, das fünfte Programm im Listing, wird durch das Unterprogramm GPCO, 10, aufgerufen und ordnet die Daten in der ursprünglichen Höhenlinienmatrix so um, daß sie vom CalComp Universal Kurvenprogramm in der zweiten Auftragsstufe 12 aufgenommen werden können.

Die im Feld 9 in Fig. 9 dargestellten untergeordneten Unterprogramme, MOVE, BINBCD, LISQ, COMPLO, FINDTR, PRNTDD und HARI-IGR, werden als Teil des größeren Unterprogrammes SPEC 8 verwandt. Das Unterprogramm MOVE wird dazu verwandt, die Felder Null-zustellen und einzurichten und ein gegebenes Feld zu bewegen oder zu löschen. Das Unterprogramm BINBCD wandelt eine binäre ganze Zahl in eine binär codierte Dezimalzahl um. Durch dieses Unterprogramm wird ein Ganzzahl-4-Format in ein 4-byte BCD logisches 1-Format umgewandelt. Das Unterprogramm LISQ bestimmt die Gerade der kleinsten Quadrate, die zu einem Satz von M-Datenpunkten paßt. Diese Gerade der kleinsten, Quadrate kann aus den Daten getilgt werden, wenn die lineare Abhängigkeit eliminiert werden soll. Das Unterprogramm COMPLO wird dazu verwandt, die Kennziffer des Logarithmus zur Basis 2 einer eingegebenen ganzen Zahl zu finden. Das Unterprogramm FINDTR dient dazu, eine bestimmte Spur auf dem Eingabeband zu suchen. Das Band wird in

509845/0795

Vorwärtsrlchtung abgetastet, rückgespult und wieder abgetastet, bis eine bestimmte Spur lokalisiert .ist. Wenn das Band noch nicht unter Verwendung des Unterprogrammes LBOPEN geöffnet; ■ ist, öffnet dieses Programm das Band und liest den Bandvorsatz. Das Unterprogramm PRNTDD dient zum Ausdrucken der Bezeichnung des" Datensatzes und der Seriennummer des Datenträgers für eine bestimmte logische Einheit sowie zum Ausdrucken einer Fehlermeldung, die das Fehlen einer Datenkarte anzeigt. Das Unterprogramm HARMGR ist ein Programm zur schnellen Fourier-Transformation, das dazu verwandt wird, die Amplitudenspektren der einzelnen Segmente zu erhalten. Dieses Unterprogramm ist eine modifizierte Version des Standard-IBM-Transformationsprogramms HARM, das in IBM System 360 Scientific Subroutine Package (36OA-CM-O3X) Version 3, Programmers Manual No. 820-0205-3 aufgeführt ist. Dieses Manual wurde -1968 von IBM Technical Publications Department veröffentlicht. Die Modifikation führt Ie-. diglich zu einer Vorzeichenänderung des IFSET-Wertes gegenüber dem ursprünglichen IBM-Unterprogramm. Diese Änderung -wurde durchgeführt, damit die Vorwärtstransformation den Definitionen entspricht, die in der Literatur verwandt werden.

Die zweite Auftragsstufe 12 bestimmt die Kurvendaten vom MAIN Part A,4,und verknüpft das Programm MAIN Part A 4 mit den oben genannten CalComp Universalkurvenprogrammen, die dazu benötigt werden, die Ausgangsbänder zum Betrieb des unabhängigen mechanischen Plotters 14 zu erstellen. Anschließend laufen diese Unterprogramme ab. Nach der Umwandlung in Steuersignale für den Plotter wird beim Schritt 13 ein Ausgabeband erstellt, das anschließend für den unabhängigen Plotter 14 benutzt wird, um die abschließende Ausgäbegraphite 15 zu erstellen.

Die dritte Auftragsstufe 17 bestimmt die. Eingabedaten vom ursprünglichen Datenband und zusätzlich die Eingangsparameterinformation von zwei Karten 16, verknüpft das Programm MAIN Part B 18 mit dem Leerunterprogramm DMMAID 20 nnd den unterge-

509845/0795

ordneten Unterprogrammen PLOTS, RTAPE, LBOPEN und END, 19. Dann laufen die Programme ab, die zum Erstellen der Steuer-Länder 13 für den Ausgabepiotter für die restlichen Correlationskurventeile der Ausgäbegraphic 15 erforderlich sind.

Die.zusätzliche Eingabeparameterinformation 16 ist für die Unterprogramme zum Ausschreiben der Correlationskurven erforderlich. Eine dieser zwei Karten identifiziert lediglich den Untersuchungsbereich AREA, die Nummer der geophysikalischen Gruppe PTY, das Datum, an dem die Daten aufgenommen wurden, DTE, und einen bestimmten charakteristischen Standort OAC, VP sowie Trassennummern LINS, um sie auf den abschließenden Graphiken z\r Identifizierung auszudrucken. Die restliche Parameterkarte wird für Informationen zum Identifizieren der Nummer, IREC des speziell zu analysierenden Datensatzes, für die Zahl der Vergleichs-, B_eschleunigungsmesser-und Grundplattensignale in diesem Datensatz, die mit dem Steuersignal korreliert werden sollen, ISET, für eine Information, ob die Aufzeichnung auf der ersten Spur direkt von der Steuersignalquelle erfolgen soll, oder ob die Aufzeichnung des Steuersignals über den. seismischen Verstärker auf der zweiten Spur als Standard benutzt werden soll, IPS, und für bestimmte Parameter für die Länge des Steuersignals in msec, LPILOT, und die Länge der Signalspur, die mit .dem Steuersignal korreliert werden soll, LYY, sowie für die Anfangsfrequenz und die Endfrequenz des Steuersignals FO und F1.

Zusätzlich enthält die zweite Parameterkarte bestimmte Informationen über die speziell zu analysierenden elektronischen Einheiten, wie bestimmte Phasenwinkel, auf die die Einheit starr festgelegt sein sollte, IPHASE, die noch akzeptierbare Phasentoleranz bezüglich dieses Winkels, ITOLER, die Länge des abgeschnittenen Segmentes, XK, sowie eine spezielle Verzögerung, die für eine besondere elektronische Steuereinheit, Modell SHV-200 von Mandrel Industries, Inc. eingeführt ist, die eine bestimmte Verzögerung im Vibratorbetrieb und damit des Vergleichssignals des Signals vom Beschleunigungsmesser und des Grund-

5098A5/0795

plattensignals infolge ihres besonderen Entladeverfahrens des digitalen Kernspeichers sorgt. .

Wie die erste Parameterkarte 2, weist auch die zweite Parameterkarte 16 eine eingebaute Säumnisvorsorge auf, um Parameter · einzuführen, wenn sie durch den Benutzer des Programmes unabsichtlich fortgelassen ist. Bei dieser Säumnisvorsorge wird die erste Steuersignalspur statt der zweiten, ein starrer Phasenwinkel von 90°, eine Phasentoleranz von +10° und die tatsächlichen Längen des Steuersignals und der anderen Signale benutzt, wenn keine weitere Information gegeben ist.

Der sechste Teil des Listings, das Programm MAIN Part B, 18, steuert die Erstellung der Correlationskurvenzeichnungen^ der Hüllkurven und der Phasen- und Amplitudenspektren der abgeschnittenen Correlationskurven. Es verwendet ein größeres Unterprogramm und vier kleinere Unterprogramme, von denen zwei, nämlich RTAPE und LBOPEN, bereits beim Schritt 5 erläutert wurden. Das Unterprogramm PLOTS wird dazu verwandt, das Plotterband zu öffnen, bestimmte Steuerunterprogramme für den Plotter zu starten und einen Pufferbereich im Rechner für das später erfolgende, unabhängige Ausschreiten der abschließenden graphischen Darstellung vorzubereiten. Das Unterprogramm END dient dazu, dem Operator den Abschluß des Auftrags anzuzeigen. Das Programm MAIN Programm Part B, 18, liest die Spur von den Eingabe datenbändern, legt die Dimensionen fest, ruft die untergeordneten Unterprogramme 1"9, PLOTS, RTAPE, LBOPEN und END sowie das übergeordnete Unterprogramm DMMAID 20 auf.

Das Unterprogramm DMMAID 20, das den siebten Teil des Programmlistings bildet, ist ein Leerunterprogramm, das die Eingabedaten liest und prüft und dann die vier übergeordneten Rechenunterpro gramme zusammen mit den zwei untergeordneten Unterprogrammen 21, MOVE und LBCLOS aufruft, die bereits bei den Stufen 7 und 9 in Fig. 9 beschrieben wurden. Das Unterprogramm DMMAID 20 steuert die Erzeugung und die Analyse der Korrela-

5 0 9 3 k 5 / 0 7 9 5

tionskurvendaten in einer Weise, die den Steuerfunktionen analog ist, die bei der Erstellung der KurvenMlder durch das Leerunterprogramm DMMAIN 6 durchgeführt wurden. Während DMMAIN 6 jedoch lediglich ein einziges Rechenunterprogramm SPEC 8 und das untergeordnete Unterprogramm GPCP 10 zur Umwandlung der Steuerdaten für den Plotter enthielt, steuert das Programm DMMAID 20 vier übergeordnete Rechenunterprogramme CORR 28, CORR1 24, C0RR2 22 und C0RR3 32, die in Fig. 10 zusammen mit ihren zugehörigen Unterprogrammen dargestellt sind. Wenn diese vier Unterprogramme abgelaufen sind, kehrt die Auftragssteuerung zum Programm DMMAID 20 und dann zum Programm MAIN Part B 18 zurück, das nach einer öffnung eines Plottersteuerbandes unter Verwendung des Unterprogramms PLOTS die Steuersignale für den mechanischen Plotter erzeugt und den zweiten Teil der Ausgabebänder 13 für das unabhängige Ausschreiben 14 des abschließenden Ausgabebildes 15 erstellt. Wenn alle Ausgabebänder erstellt sind, druckt das untergeordnete Unterprogramm END 19 eine Nachricht an den Operator aus, daß der Auftrag vollendet ist.

In Fig. 10 ist der zweite Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Flußdiagramms dargestellt. Das Leerunterprogramm DMMAID 20 liest die Meßdaten und prüft die Eingangsparameter, die während der Stufen 3 und 17 geliefert werden. Zusätzlich ruft es die vier übergeordneten Rechenunterprogramme CORR 28, C0RR1 24, C0RR2 22 und C0RR3 32 auf. Diese Unterprogramme arbeiten in einer bestimmten Reihenfolge vom Unterprogramm DMMAID 20 gesteuert und liefern die Plotterbilder der Autokorrelations- und Kreuzkorrelationskurven und der Hüllkurven dieser Korrelationskurven, die im oberen und unteren Teil der Fig. 6 dargestellt sind, die abgeschnittenen Versionen derselben Korrelationskurven, die in Fig. 7 dargestellt sind, und schließlich die Amplituden- und Phasenspektren der abgeschnittenen Kurven, die in Fig. 8 dargestellt sind. Das Programm DMI-IAID 20 ruft ebenfalls die untergeordneten Unterprogramme 21 MOVE und LBCLOS auf, die bei Erläuterung der Stufen 7 und 9 beschrieben

509845/0795

vrurden. Nach Abschluß der Berechnungen schließt das Programm LBCLOS das Band und endet der zweite Teil des Programms.

Die vier übergeordneten Rechenunterprogramme CORR, C0RR1, C0RR2 und CORR3 stehen in Wechselwirkung miteinander. D.h., daß bestimmte Informationen, die in CORR 28 erstellt werden, in C0RR2 22 benutzt werden, und daß andere Ergebnisse, die vom Programm C0RR1 24 erstellt werden, im Programm C0RR3 32 benötigt werden.

Das übergeordnete Rechenunterprogramm CORR 28 hat zwei primäre Funktionen. Einmal liest und speichert es alle Datenspuren vom Eingabeband. Zum anderen führt es die Autokorrelationen durch und berechnet die Hüllkurve der resultierenden Autokorrelationskurven des Steuersignals, woraufhin diese Information zur anschließenden Weiterverarbeitung gespeichert wird. Zusätzlich ' ordnet es die resultierenden Autokorrelationskurven im Datenraum um, schneidet die Kurven ab und speichert diese Information. Dieses Unterprogramm enthält eine spezielle Vorkehrung zum Subtrahieren einer 180 ms Verzögerung in den Signalen des Beschleunigungsmessers, der Basisplatte und im Vergleichssignal, die von einer ungebräuchlichen Art der Vibratorregelelektronik stammt. Diese elektronische Schaltung im Vibratorregler Modell SHV-200 von ETL Division of Mandrel Industries, USA, verwendet einen einzigen Digitalspeicher, der eine spezielle Kompensation im analytischen Verfahren benötigt. Die Parameterkarten 16 weisen eine Stelle auf, an" der der Benutzer angeben kann, ob diese Geräte bei der speziell zu analysierenden Anlage verwandt werden. Der Benutzer kann zu diesem Zeitpunkt auch bestimmen, ob das erste direkt aufgezeichnete oder das zweite durch einen seismischen Verstärker aufgezeichnete Steuersignal als Standard dienen soll.

Das übergeordnete Unterprogramm CORR 28, das den achten Teil des Listings bildet, ruft ein übergeordnetes Unterprogramm

509845/0 795

ENVEL 29 und vier untergeordnte Unterprogramme 31 FINDTR, MOVE, APAM und SAMPL1 auf. Die Unterprogramme MOVE und FINDTR wurden bei der Stufe 9 bereits beschrieben. Das Unterprogramm APAM 31 ist ein kommerzielles IBM Programm, das zur Steuerung des 2838 Feldprozesscars verwandt wird, der in der obigen Ausrüstungsliste aufgeführt ist. Dieses Programm wird in "System 360/370 Array Processing Subroutine Package Manual" Nr. H20-0619-0, 1969f S. 12 bis 26, beschrieben. Dieses Manual ist von IBM Technical Publications Department, New York, veröffentlicht. Das Unterprogramm SAMPL1 31 wird dazu verwandt, die Daten mit einer ersten Anordnung im Datenraum in einen korrespondierenden Datensatz mit einer zweiten Anordnung im Datenraum umzuordnen. Das Unterprogramm ENVEL 29, das den zwölften Teil des obigen . Listings bildet, dient zur Berechnung der Hüllkurve der Korrelationskurven zur Rauschanalyse. Diese Hüllkurve ist eine begradigte und geglättete Darstellung der ursprünglichen Korrelationskurve. Das Programm ENVEL 29 verwendet seinerseits untergeordnete Unterprogramme 30, MOVE und FOLD. MOVE wurde bei der Stufe 9 erläutert. Das Unterprogramm FOLD ist ein Faltunterprogramm, das in "Collection of FORTRAN II Programs for Filtering and Spectrοanalysis of Single Channel Time Series" in Geophysical Prospecting, Bd. 14, Ergänzung, März 1966 beschrieben v/ird.

Das übergeordnete Rechenunterprogramm CORR1, 24, das als neuntes Programm im obigen Listing steht, wird zunächst dazu verwandt, einen Dateivorsatz mit allen zugehörigen Desinformationen auszuschreiben. Dieser Vorsatz geht allen analytischen Ausgäbegraphiken auf einer Plotter Papierrolle voraus. Zu diesem Zweck werden untergeordnete Schreibunterprogramme 25, SYMBOL, PLOT, NUMBER und LINE verwandt, Das Unterprogramm SYMBOL dient dazu, eine Graphik mit Titel, Überschrift, Umschrift und speziellen Symbolen zu beschriften. Das Unterprogramm PLOT bewegt den Plotter Schreibstift in einer geraden Linie in eine neue Lage. Es bewegt den Stift auch auf und nieder. In der abgesenkten Position wird eine gerade Linie gezogen. Das Unterprogramm

50984 5/079 5

- y ι —

NUMBER wird dazu verwandt, die numerischen Daten für das Unterprogramm SYMBOL zu erstellen. Das Unterprogramm LINE dient zum Ziehen einer Linie aus Punkten, die durch ihre X- und Y-Koordinaten bestimmt sind. Die obigen Programme sind spezielle Plotter Steuerprogramme für den CalComp Plotter und in der oben genannten Druckschrift "Programming CalComp Pen Plotters" beschrieben.

Danach erfolgt durch das Unterprogramm APAM 25 eine Kreuzkorrelatur der vorher ausgewählten Vergleichssignale, der Signale des Beschleunigungsmessers oder der Basisplatte mit dem als Standard gewählten Steuersignal. Die Kreuzkorrelaturkurven werden in der gleichen Weise, wie die Aubkorrelationskurven im Unterprogramm CORR 22 abgeschnitten und dann zur anschließenden Weiterverarbeitung gespeichert.

Jede Korrelationskurve wird umgeordnet, um anschließend mit normaler Amplitude, mit viermal so großer Amplitude und mit sechsmal so großer Amplitude ausgeschrieben zu werden, um das diagnostische Rauschen mit niedrigem Pegel hervorzuheben. Das Unterprogramm NORMG 25 dient zum Normieren der verschiedenen Amplitudenspuren auf einen bestimmten Wert. Es verändert einen Meßwertsatz in der Weise, daß der absolute Werte des Maximums der resultierenden Meßwerte kleiner als ein gegebener Normierungswert ist. Für diese Ausgabegraphiken werden ebenfalls die oben beschriebenen CalComp Unterprogramme zum Ausschreiben des Vorsatzes, zum Ziehen der Linie und zum Beschriften verwandt.

Zusammen mit der vorher berechneten Hüllkurve der Autokorrelationskurve werden die Hüllkurven der Korrelationskurve berechnet und gespeichert. Dazu wird das bei der Stufe 29 bereits beschriebene Unterprogramm ENVEL 25 verwandt, das als zwölftes Programm im Listing steht. Die Schreibinstruktionen für die verschiedenen Korrelationskurven und die Hüllkurven werden vom Unterprogramm GRAT 26 geliefert,' das als dreizehntes Programm

5 0 9 ο 4 !".» / 0 7 9 5

im Listing steht. Dieses Programm verwendet Standard Plotter Unterprogramme PLOT, SMBOL und NUMBER 27» die oben beschrieben wurden, zusammen mit dem Unterprogramm PLOTS 27 mit Verwaltungsfunktion, das dazu benutzt wird, das Unterprogramm PLOT gleichzeitig mit dem öffnen eines Plotterbandes zu starten und im Rechner einen Pufferbereich zu bilden, um die Daten für das anschließende unabhängige Ausschreiben der abschließenden Ausgabegraphik anzuhalten. Zusätzlich dazu wird das Feldprozessorunterprogramm AMAM 25 zusammen mit dem Unterprogramm MOVE 25 verwandt. APAM wurde bei der Stufe 25 und MOVE bei der Stufe 9 beschriwben. Das Umordnungsunterprogramm SAMPL1, 25 wurde in Zusammenhang mit dem Programm CORR 28 bei der Stufe 31 beschrieben.

Das übergeordnete Rechenunterprogramm C0RR2, 22, das als zehntes Programm im Listing steht, wird dazu verwandt, das Vergleichs-, signal und das Signal vom Beschleunigungsmesser kreuz zu korrelieren, um eine Korrelationskurve zu bilden, die die Funktionsweise der elektronischen Phasensperrschaltung anzeigt. Diese Kurve wird anschließend abgeschnitten und auf die gleiche Weise, wie die vorher vom Unterprogramm CORR1, 24 erstellten Kreuzkorrelationskurven und die vom Unterprogramm CORR 28 gebildete Autokorrelationskurve abgespeichert.

Das Unterprogramm CORR2, 22 erzeugt dann die Plotter Steuersignale, die dazu benötigt werden die in Fig. 7 dargestellten ,abgeschnittenen Bereiche aller Korrelationskurven zu bilden, die in den Unterprogrammen CORR, C0RR1 und C0RR2 erstellt wurden. Nach einer Normierung der Spuren unter Verwendung des Unterprogrammes NORMG 23, das oben beschrieben wurde, wird das ebenfalls bei der Stufe 26 beschriebene Unterprogramm GRAT 23 zusammen mit dem CalComp Unterprogrammen PLOT und SYMBOL dazu verwandt, die erforderlichen Linien und Bezeichnungen für die graphischen Darstellungen der abgeschnittenen Kurven auszuschreiben. Dieses Unterprogramm ist ideal dafür geeignet, Daten mit Abszissenkoordi-

509845/Ό 795

naten im gleichen Abstand im ersten Quadranten zu schreiben, in dem die Abszissen und Ordinatenachsen positiv sind."

Wie es in Fig. 10 dargestellt ist, verwendet das übergeordnete Unterprogramm C0RR2, 22 sieben Unterprogramme MOVE, APAM, GRAT, NORMG, PLOT, SYMBOL und INTERP. Außer dem Programm INTERP sind alle Unterprogramme bereits erläutert. Das Unterprogramm INTERP ist ein Interpolationsunterprogramm, das die gewünschte Anzahl von Null-Werten liefert, die in gleichen Abständer zwischen die ursprünglichen Meßwerte eingefügt werden, und berechnet anschliessend die Interpolationswerte an den ursprünglichen Null-Punkten unter Verwendung einer sechsgliedrigen Lagrange Interpolationsformel.

Das übergeordnete Arbeitsunterprogramm CORR3, 32, der elfte Teil des Programmlistings, ist ein Buchungsprogramm, das über das nebengeordnete Rechenunterprogramm CHIM 34 und die übergeordneten Unterprogramme CALCU 36, GRADA 37 und GRAPHIL 39 arbeitet. Diese Nebenprogramme werden gemeinsam dazu benutzt, die Phasen- und Amplitudenspektren von allen abgeschnittenen Korrelationskurven zu berechnen und das Ausschreiben der Phasen und Amplitudenkurven zu steuern, die in Fig. 8 dargestellt sind. Das Unterprogramm C0RR3, 32 liest alle abgeschnittenen Korrelationskurven, die vorher in den Unterprogrammen CORR, C0RR1 und C0RR2 erstellt und gespeichert wurden. Es normiert alle Amplitudenspektren auf einen bestimmten Wert und beschränkt die ausgegebenen Kurven auf Frequenzen, die zwischen die Anfangsfrequenz Fq und die Endfrequenz F^ des ursprünglichen Steuersignals fallen.

Wenn das Programm CHIM 34 beendet' ist, ruft das Unterprogramm C0RR3, 32 das untergeordnete Buchungsprogramm PLOTSG 33 auf, das das Plotterband schließt, das vorher durch das Unterprogramm PLOTS 27 geöffnet wurde. C0RR3 gibt eine Nachricht für den Operator des unabhängigen Plotters zur Einstellung bestimmter

509845/0795

Steuerungen und gibt an, wo die Ausgabegraphik fortzusetzen ist. Die Unterprogramme PLOT und MOVE 25 wurden bereits beschrieben.

Die größeren Rechenoperationen im Unterprogramm CORR3, 32 erfolgen im Nebenprogramm CHIM 34, das als vierzehnter Teil des Listings aufgeführt ist. Das Unterprogramm CHIM 34 berechnet die Amplituden·und Phasenspektren der abgeschnittenen Teile der verschiedenen Korrelationskurven. Als Phasenbezugspunkt wird die Mitte des abgeschnittenen Segmentes benutzt. Dieses Unterprogramm steuert seinerseits drei übergeordnete Schreibunterprogramme CALCU 36, GRADA 37 und GRAPHL 39. Das Unterprogramm 34 wählt ebenfalls den Frequenzbereich und die Frequenzschritte für die Spektralanalyse. Bei einem 10 bis 40 Hz Steuersignal sollten Phasen und Amplitude nur über den entsprechenden 10 bis 40 Hz Bereich berechnet werden. Die Frquenzschritte hängen von der Länge des abgeschnittenen Segmentes ab. Beipielsweise hat ein 1 Sekunden langes, abgeschnittenes Segment Frequenzschritte von 1 Hz, während ein 1/2 Sekunde langes, abgeschnittenes Segment die Verwendung von 2 Hz Frequenzschritten erforderlich macht.

Die Amplituden und Phasenspektren der abgeschnittenen Korrelationskurve werden unter Verwendung des diskreten Transformationspro "grammes FSTFT1, 35 berechnet, das speziell so ausgelegt ist, daß es die Spektrenwerte für einen besonderen Signaltyp ^l mit einer ungeraden Anzahl von Punkten mit dem Phasenbezug auf Mittelpunkt schnell berechnet. Das Unterprogramm HARMGR 9 kann für diese Operation benutzt.werden, wenn es so angepaßt ist, daß es dem Signal einen neuen Maßstab gibt und es im abgeschittenen Segment zentriert. Das Feldprozessorunterprogramm AP AM 33, das oben angeführt wurde, dient zur Summierung der Werte

überschreibet¹ der Punkte im abgeschnittenen Segment unär\ ^anschließend den Mittelwert dieser Summe, um den Nullfrequenzanteil zu eliminieren, der die wirklichen Spektren verdecken kann.

Nach der Beendigung der Berechnung der Spektren unter Verwendung

509845/0795

des diskreten Transformationsprogrammes PSTFT1, 23 werden die resultierenden Werte quadriert, summiert und die Quadratwurzel wird gezogen, um die Amplitude als Funktion der Frequenzwerte zu erhalten, die anschließend ausgeschrieben werden soll. Gleichzeitig werden die Werte der Phasennacheilung als Funktion der Frequenz berechnet. Sowohl die Phasen als auch die Amplitudenkurven machen eine Verschiebung der Frequenzachse erforderlich, da die graphischen Darstellungen bis zu 0 Hz heruntergehen, obwohl die Werte vorher auf Frequenzen zwischen den oberen und unteren Frequenzgrenzen F_Q und F^ des ursprünglichen Steuersignals beschränkt wurden. Die Spektren mit den modifizierten Skalen werden unter Verwendung des übergeordneten Unterprogramms GRADA 37 ausgeschrieben, das als sechzehnter Teil des Programmlistings erscheint. Dieses Unterprogramm GRADA ruft fünf untergeordnete Schreibunterprogramme 38 MOVE , PLOT, SYMBOL, NUMBER und LINE auf, die alle bereits beschrieben wurden«

Die Kurven der Amplitudenspektren werden so ausgeschrieben, daß die Amplituden in dB erscheinen, wobei das Maximum auf O dB normiert ist, wie es im oberen Teil der Fig. 8 dargestellt ist.

Das übergeordnete Unterprogramm CALCU 36, das als fünfzehnter Teil des Listings dargestellt ist, wird dazu verwandt,die richtigen alias-Werte (Zwischenwerte) der Phasenkurve zu wählen, so daß die Phasenkurve als kontinuierliche Linie in der abschliessenden graphischen Darstellung ausgeschrieben wird. Das wird .dadurch erreicht, daß die Phasenachse der Graphik soweit verschoben wird, daß das untere Frequenzende der Phasenkurve in der

SVi ο c· ο Y\ j
er/sense liegt. Wenn daher die Steigung der

Phasenkurve groß genug ist, daß sie in den 360° Grenzen der Phasenachse in Segmente unterteilt ist, beginnen diese Segmente mit dem unteren Frequenzende der Frequenzachse an einer passenden Stelle.

Im übergeordneten Unterprogramm GRAPHL 39, das als letztes Unterprogramm im Listings aufgeführt ist, wird das Zentrum der

5 09 8 ι. h /0 7 9 5

Phasennacheilung zusammen mit der Linie der kleinsten Quadrate ausgeschrieben, die den Punkten des Phasenganges angepaßt ist ■ und bis zum O Hz-Schnittpunkt rückverlängert ist. Zusätzlich wird eine bestimmte Toleranzgrenze für die Phase ausgeschrieben, die den Informationen auf der Parameterkarte 16 oder einem Fehlerwert von +10° entspricht, wenn keine Instruktionen gegeben werden. Diese Linien werden gewöhnlich um die Lage der 90° Phasennacheilung gezeichnet. Diese Nacheilung wird am häufigsten bei herkömmlichen elektronischen Schaltungen für Vibratoren angetroffen. Mit Hilfe der Parameterkarte 16 können andere Phasennacheilungen eingeführt werden, wenn es für bestimmte zu prüfende elektronische Schaltungen für Vibratoren erforderlich ist. Das Unterprogramm GRAPHL 39 verwendet sechs untergeordnete Unterprogramme 40, von denen fünf, nämlich MOVE, PLOT, SYMBOL, NTOlBER und LINE PIottersteuerprogramme sind, die bereits beschrieben wurden. Das sechste untergeordnete Unterprogramm LEAST 40 dient zur Anpassung der Phasenlinie nach der Methode der kleinsten Quadrate an die Punkte des Phasenganges auf dem Phasenspektrographen. Die Ausgangsinformationen der Unterprogramme GRAPHL 39, GRADA 37 und CALCU 36 werden durch das Unterprogramm CHIM 34, das Unterprogramm C0RR3 und anschließend durch das Leerunterprogramm DMMAID 20 zum Programm MAIN Part B, 18 rückgeführt, wo sie auf das Plottersteuerband 13 zum unabhängigen Ausschreiben auf dem Plotter 14 ausgegeben werden, um die Ausgangsgraphik 15 zu erstellen. Wenn alle graphischen Daten und die Daten der Korrelationskurve in der Stufe 13 auf die Bänder für die Ausgangsinformationen geschrieben sind, beendet das Unterprogramm END 19 das Programm und druckt eine entsprechende Information an den Operator aus.

Die Erfindung hat somit ein von einem Rechner durchführbares Verfahren und eine entsprechende Rechneranlage zur Analyse der Arbeitsweise einer Gruppe von Erdvibratoren zum Gegenstand, die als Quelle für seismische Wellen bei geophysikalischen Bodenuntersuchungen verwandt werden. Die Vibratorbetriebssignale

509845/0795

und die Wandlersignale von einem am Vibrator angebrachten Meßgerät für die Bewegung des Vibrators werden digital aufgezeichnet, anschließend reproduziert und zur Bildung von graphischen Darstellungen weiter verarbeitet, die Abweichungen jedes Vibrators von einem vorher bestimmten Funktionsstandard anzeigen. Diese Signale werden zuerst in eine Reihe einander überlappender Zeitsegmente unterteilt, die geglättet und einer Fourier Analyse unterworfen werden. Die resultierende Amplitudenfrequenzinformation wird als Funktion der Segmentposition entlang der Zeitachse des jeweiligen Signals in Form einer Höhenlinienkarte ausgeschrieben. Die Betriebs- und Wandlersignale werden in den verschiedensten Kombinationen autokorreliert und kreuzkorreliert, und die resultierenden Korrelationskurven werden graphisch vollständig, als Hüllkuve und abgeschnitten und im gedehnten Maßstab dargestellt. Zuletzt werden die Phasen- und Amplitudenspektren der mittleren Bereiche der verschiedenen Korrelationskurven berechnet und geschrieben. Die Höhenlinienkarten und die Darstellungen der Korrelationskurven und der Spektren werden kombiniert zur genauen Beschreibung der Funktionsweise die jedes Vibrators verwandt.

509845/0795

Claims (1)

1. Patentansprüche

   •Automatisches, über eine Rechenanlage ablaufendes Verfahren zum Analysieren der Funktion eines Erdvibrators, der bei geophysikalischen Bodenuntersuchungen zum Aussenden der seismischen Signale in die Erde verwandt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) wenigstens eine Signalspur mit einem Überwachungssignal erzeugt wird, das genau dem seismischen Signal entspricht, das in die Erde gesandt wird,

   bj in V^inem Rechner eine physikalische Darstellung dieser Überwachungssignalspur entwickelt wird,

   c) im Rechner eine physikalische Darstellung entwickelt wird, die aufeinanderfolgende Zeitsegmente entlang der Überwachungssignalspur repräsentiert, wobei jedes Segment eine bestimmte Länge aufweist und in bestimmten, gleichlangen Abständen entlang der Überwachungssignalspur für den Vibrator zentriert ist,

   d) im Rechner eine physikalische Darstellung der aufeinanderfolgenden Fourier-Analysen aller Segmente entlang der Überwachungssignalspur erzeugt wird, und

   e) die aus der Fourier-Analyse für die aufeinanderfolgenden Segmente resultierenden Amplitudenspektren in Form von Graphiken mit der Amplitude, der Frequenz und dem Zeitmittelpunkt des Segmentes als Parameter ausgeschrieben werden, um die relativen Amplituden des Grundsignales, der Harmonischen und des äußeren Rauschens, die vom Erdvibrator erzeugt werden, in leicht interpretierbarer und das Untersuchungsergebnis zeigender Form darzustellen.

   Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

   509845/Ό7 9 5

   Erzeugung der Uberwachungssignalspur dadurch erfolgt, daß von einem am Vibrator angebrachten Bewegungsmeßwertwandler ein elektrisches Signal erzeugt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß des 'Ausschreiben der Amplitudenspektren dadurch erfolgt, daß ein zweidimensionales Höhenlinienbild mit der Frequenz als Ordinate, dem Zeitmittelpunkt des Segmentes als Abszisse und der durch Höhenlinien, die bestimmte gleiche Amplitudenwerte verbinden, repräsentierten Amplitude gebildet wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die. Segmente zusätzlich mit bestimmten Wichtungsfaktoren gewichtet werden, um die spektralen Randeffekte zu vermindem, die durch die scharfen Ränder der Segmente erzeugt werden.

   5. Automatisches, über einen Rechner ablaufendes Verfahren zum Analysieren der Arbeitsweise eines Erdvibrators, der bei geophysikalischen Bodenuntersuchungen verwandt wird, um ein seismisches Signal in die Erde zu senden, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) wenigstens eine Signalspur mit einem Steuersignal erzeugt wird, das einem bestimmten elektrischen Treibersignal entspricht, das zur Steuerung des Erdvibrators verwandt wird,

   b) wenigstens eine Signalspur mit einem Überwachungssignal erzeugt wird, das genau dem ausgesandten seismischen Signal entspricht,

   c) im Rechner eine physikalische Darstellung der Steuer- und Überwachungssignalspuren erstellt wird,

   d) im Rechner eine physikalische Darstellung der durch eine Autokorrelation der Steuersignalspur erzeugten Korrelationskurve erstellt wird,

   e) im Rechner eine physikalische Repräsentation der durch eine Kreuzkorrelation der Steuer- und Uberwachungssignal-

   50984H/0795

   spuren erzeugten Korrelationskurve erstellt wird, f)im Rechner eine physikalische Darstellung der Hüllkurven der Korrelationskurven erstellt wird, indem die Kurven der Autokorrelation des Steuersignales und der Kreuzkorrelation des Steuersignales und des Überwachungssignales geglättet ■ und integriert werden, und

   g)eine graphische Darstellung der physikalischen Darstellung der Hüllkurven in der Weise geschrieben wird, daß die Hüllkurve für die Autokorrelationskurve des Steuersignals der Hüllkurve für die Kreuzkorrelationskurve des Steuersignales und des Überwachungsignales überlagert wird., um die das Untersuchungsergebnis zeigenden Vibratorharmonischen und das Vibratorrauschen relativ zu dem idealen, rauschfreien Steuersignal darzustellen.

   6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die physikalischen Darstellungen der Korrelationskurven ausgeschrieben werden, die durch Kreuzkorrelation zwischen dem Steuer- und dem Überwachungssignal erzeugt werden, wobei diese Korrelationskurven mit einem Vierfachen der Amplituden dargestellt werden, um ein Vibratorrauschen mit niedriger Amplitude leichter sichtbar zu machen.

   7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin

   a) ein abgeschnittenes Segment entlang der Autokorrelationskurve des Steuersignals bestimmt wird, das wenigstens 90% der Energie der Autokorrelationskurve enthält,

   b) im Rechner eine physikalische Darstellung der abgeschnit-—Γ.. tenen Korrelationskurven erstellt wird, indem das abgeschnittene Segment auf alle Korrelationskurven des Überwachungssignals und des Steuersignals so angewandt wird, daß der verbleibende mittlere Teil der Korrelationskurven im wesentlichen den Grundanteil des Steuersignals und des Überwachungssignals repräsentiert, wodurch viele der Harmonischen and andere vorhandene Rauschstörungen

   50-9845/Ό79 5

   eliminiert werden, und daß

   c) eine graphische Darstellung der abgeschnittenen Korrelationskurven des Steuersignals und des Überwachungssignals nebeneinander in einem gedehnten Maßstab geschrieben wird, um den Einfluß des Vibratorbetriebs auf den Verlauf der Korrelationskurve in einer Weise zu zeigen, die dem Einfluß auf die normalerweise verarbeiteten seismischen Daten entspricht.

   8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung der abgeschnittenen Segmente dadurch erfolgt, daß

   a) die Amplitudenmeßwerte entlang der Autokorrelationskurve des Steuersignales gemessen werden,

   b) die mittlere maximale Amplitude entlang der Autokorrelationskurve des Steuersignals bestimmt wird,

   c) ein bestimmter Amplitudenwert zum Abschneiden der Kurven berechnet wird, der nicht größer als 5% des mittleren maximalen Amplitudenwertes ist, und. daß

   d) die Autokorrelationskurve des Steuersignales abgetastet wird, um das abgeschnittene Segment so einzurichten, daß kein Ainplitudenwert oberhalb des Amplitudenwerts der Schnittpunkte aus dem abgeschnittenen Segment fällt.

   9. Verfahren nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin

   a) dem Rechner eine physikalische Darstellung der Fourier-Analyse der vorher abgeschnittenen Korrelationskurven des Steuersignals und des Überwachungssignals erstellt wird,

   b) graphische Darstellungen dfer Amplitude als einer Funktion der Frequenz geschrieben werden, die aus der Fourier-Analyse der abgeschnittenen Kreuzkorrelationskurven abgeleitet wird, und daß

   c) graphische Darstellungen der Phase als einer Funktion der Frequenz aus den Fourier-Analysen der abgeschnitte-

   509845/Ό 795

   nen Kreuzkorrelationskurven geschrieben werden.

   10. Verfahren nach Anspruch 9₅ dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich bestimmtej noch akzeptierbare Betriebsgrenzen in die graphischen Darstellungen der Phasen- und Amplitu-• denspektren geschrieben werden,,

   11_e Automatisches, über eine Rechenanlage ablaufendes Verfahren zum Analysieren der Funktion eines Erdvibrators, der als Signalquelle für ein seismisches Signal bei geophysikalischen Bodenuntersuchungen verwandt wird, dadurch gekennzeichnet s daß

   a) an einer vom Vibrator entfernten Stelle wenigstens eine Signalspur· mit einem Steuersignal erzeugt wird, das einem bestimmten -elektrischen Treibersignal entspricht, das zur Steuerung des Erdvibrators verwandt wird,

   b) an einer vom Vibrator entfernten Stelle wenigstens eine Signalspur mit einem Überwachungssignal erzeugt wird, das genau dem seismischen Signal entspricht, das von dem Erdvibrator in die Erde gesandt wird,

   c) an einer entfernt liegenden Aufζeichnungsstelle die Signalspuren mit dem Steuer und dem Überwachungssignal von der analogen Form in die digitale Form umgewandelt werden, indem digitalisierte Daten der Signalspuren erzeugt werden,

   d) die digitalisierten Daten an dieser entfernt liegenden. Aufzeichnungsstelle unter Verwendung eines Verstärkers und einer reproduzierenden Aufzeichnungsvorrichtung auf einem reproduzierbaren Magnetband aufgezeichnet werden,

   e) das reproduzierbare Magnetband von der entfernt liegenden Aufzeichnungsstelle einer Rechenzentrale übermittelt wird,

   f) von einem zentralen_s digitalen Universalrechner die digitalen Daten vom reproduzierbaren Magnetband gelesen

   509845/0795

   und dadurch im Rechner physikalische Darstellungen des Steuersignals und des Überwachungssignals erzeugt werden,

   g) im Rechner physikalische Darstellungen erzeugt werden, die die aufeinanderfolgenden Zeitsegmente entlang der Signalspuren des Steuersignals und des Überwachungssignals dar-'stellen, wobei jedes Segment eine bestimmte Länge und in bestimmten gleichen Abständen entlang der Signalspuren für das Steuersignal und das Überwachungssignal zentriert ist,

   h) im Rechner physikalische Darstellungen für die aufeinanderfolgenden Fourier-Analysen ,jedes Segmentes entlang der Signalspuren des Steuersignals und des Überwachungssignals erstellt werden,

   i) im Rechner physikalische Darstellungen für die Korrelationskurven erstellt werden, die durch Autokorrelation und Kreuzkorrelation der Steuer- und Überwachungssignalspuren erzeugt wurden,

   q) im Rechner physikalische Darstellungen der Hüllkurven der Korrelationskurven erstellt werden,

   k) im Rechner physikalische Darstellungen erstellt werden, die die Korrelationskurven nach dem Abschneiden zur Beseitigung störender Harmonischer und des Störrauschens repräsentieren, wobei das Abschneiden so bestimmt ist, daß wenigstens 90% der Energie der rauschfreien Steuersignal-Autokorrelationskurve übrig bleibt,

   l) im Rechner physikalische Darstellungen der Fourier-Analysen der abgeschnittenen Korrelationskurven des Steuer- und Überwachungssignals erstellt werden, und

   m) die physikalischen Darstellungen der aufeinanderfolgenden Fourier-Analysen der Segmente, der Korrelationskurven und ihrer Hüllkurven, der abgeschnittenen Korrelationskurven und der entsprechenden Fourier-Analysen mit Hilfe eines vom Rechner gesteuerten Schreibers geschrieben werden.

   12. Automatische Datenverarbeitungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11,

   50984B/D795

   ' . - 104-

   gekennzeichnet durch

   a) eine Einrichtung, in der Datenverarbeitungsanlage physikalische Darstellungen wenigstens einer Signalspur mit einem Steuersignal zu erstellen, das einem bestimmten elektrischen Treibersignal entspricht» das zum Steuern des Erdvibrators verwandt wird,

   b), eine Einrichtung in der Datenverarbeitungsanlage, eine physikalische Darstellung wenigstens einer Signalspur mit einem Überwachungssignal zu erstellen, das im wesentlichen dem seismischen Signal entspricht, das vom Erdvibrator in die Erde gesandt wird,

   c) eine Einrichtung zum Unterteilen der Steuer- und Über·*· wachungssignalspuren in aufeinanderfolgende bestimmte Segmente mit bestimmter Länge, die in bestimmten gleichen Abständen entlang der Steuer- und Überwachungssignalspuren zentriert sind,

   d) eine Einrichtung, in der Datenverarbeitungsanlage physikalische Darstellungen der aufeinanderfolgenden Fourier-Analysen der Segmente entlang der Steuer- und Überwachungssignalspuren zu erstellen,

   e) eine Einrichtung in der Datenverarbeitungsanlage physikalische Darstellungen der Korrelationskurven zu erstellen, die durch Autokorrelation und Kreuzkorrelation der Steuer- und Überwachungssignalspuren gebildet werden,

   f) eine Einrichtungen der Datenverarbeitungsanlage physikalische Darstellungen der Hüllkurven der Korrelationskurven zu erstellen,

   g) eine Einrichtung, in der Datenverarbeitungsanlage physikalische Darstellungen der Korrelationskurven nach einem zur Beseitigung störender Harmonischer und eines Störrauschens erfolgten Abschneiden zu erstellen, wobei das Abschneiden so bestimmt ist, daß wenigstens 90^ der Energie der rauschfreien Autokorrelationskurve beibehalten wird,

   5 0 9 S U S / 0 7 9 5

   h) eine Einrichtung, in der Datenverarbeitungsanlage physikalische Darstellungen der Fourier-Analysen der abgeschnittenen Korrelationskurven des Steuer- und Überwachungssignals zu erstellen, und

   i) eine Einrichtung, auf einem von der Datenverarbeitungsanlage gesteuerten Schreiber die physikalischen Darstellungen der aufeinanderfolgenden Fourier-Analysen der Segmente, der Korrelationskurven und ihrer Hüllkurven, der abgeschnittenen Korrelationskurven und der Fourier-Analysen der abgeschnittenen Korrelationskurven auszuschreiben.

   509845/0795