DE2724729A1

DE2724729A1 - Verfahren und vorrichtung zum korrelieren von zwei zeitlichen reihenfolgen von stichprobenwerten

Info

Publication number: DE2724729A1
Application number: DE19772724729
Authority: DE
Inventors: James W Smith
Original assignee: Standard Oil Co
Current assignee: BP Corp North America Inc
Priority date: 1976-06-01
Filing date: 1977-06-01
Publication date: 1977-12-15
Also published as: JPS52147476A; US4121297A; FR2353901B1; GB1541951A; FR2353901A1; JPS5750303B2; DE2724729C2; CA1063729A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Korrelieren von zwei zeitlichen Reihenfolgen digitaler Werte.

Die Verwendung von akustischen Wobbelfrequenzsignalen auf dem Gebiet der geophysikalischen Prospektion ist allgemein bekannt. -Eine grundlegende Darstellung dieses Verfahrens ist aus der US-PS 2 688 124 zu entnehmen, wo dargestellt ist, daß seismische Wellen mit niedrigem Energiepegel dann erfolgreich zum geophysikalischen Prospektleren verwandt werden können, wenn die Frequenz der seismischen Welle nach einer bekannten Vorlage

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wobbelt und die reflektierten Signale, die an der Erdoberfläche durch Geophone aufgenommen werden, mit dieser bekannten Vorlage oder einem bekannten Leitsignal kreuzkorreliert werden. Die herkömmliche Praxis beim geophysikalischen Prospektieren besteht darin, die Ausgangssignale der Geophone an der Erdoberfläche aufzuzeichnen und die Kreuzkorrelation etwas später und im typischen Fall unter Verwendung einer großen elektronischen Mehrzweckdatenverarbeitungsanlage durchzuführen.

Die Ausgabe eines Kreuzkorrelators beim geophysikalischen Prospektieren unter Verwendung einer Wobbeifrequenz ist eine Zackenkurve, die ähnlich der Ausgabe beim geophysikalischen Prospeitieren mit Impulsen ist. Jemand, der Erfahrung auf dem Gebiet der geophysikalischen Prospektion hat, kann beträchtliche Informationen ableiten, indem er eine Erdzackenkurve in Augenschein nimmt, hat jedoch große Schwierigkeiten, irgendetwas zu erfahren, indem er eine direkte Ausgabe eines Geophons bei einem Wobbelfrequenzsystem in Augenschein nimmt. Die visuelle Untersuchung einer Erdzackenkurve kann auf diesem Gebiet sehr nützlich sein, damit ein Techniker weiß, ob die Ausrüstung richtig arbeitet, und damit der Geophysiker die interessanten Gebiete identifizieren kann, die eine weitere Erforschung lohnen, bevor die Arbeitsstelle verlassen wird. Es zeigt sich somit, daß es wünschenswert ist, an der Arbeitsstelle eines seismischen Wobbelfrequenzsystems einen Korrelator vorzusehen.

Da die herkömmliche Korrelation die Verwendung einer großen elektronischen Mehrzweckdatenverarbeitungsanlage oder teurer spezieller Datenverarbeitungsanlagen erforderlich macht, sind diese Anlagen im allgemeinen nicht an der Arbeitsstelle von geophysikalischen Wobbelfrequenzuntersuchungsanlagen vorgesehen. Beschreibungen einer Korrelationsvorrichtung, die für diesen Zweck geeignet ist, sind aus der US-PS 3 863 057 und der US-PS 3 863 058 zu entnehmen. Der in der US-PS 3 863 057 beschriebene Korrelator ist kleiner als ein herkömmlicher korrelator, da er dl^ Mantisse der_ Leit- und Datenstichproben-

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werte unbeachtet läßt und nur den mit einem Vorzeichen versehenen Exponenten jedes Stichprobenwertpaares multipliziert, um eine Korrelation zwischen den Leit- und Datenwerten zu erzeugen. Bei dem aus der US-PS 3 863 058 bekannten Korrelator fehlt der Multiplikationsschritt des Standard-Korrelators, in dem wiederum die Mantissen der Stichprobenwerte außer Betracht gelassen werden und die Exponenten der Paare der Leit- und Datenstichprobenwerte addiert werden. Jede Summe wird potentiert, um ein äquivalentes Ergebnis zu erhalten, das dann mit anderen Ergebnissen summiert wird, um die endgültige Korrelation zu erzeugen. Es zeigt sich somit, daß in beiden Fällen die Kompliziertheit des Korrelators dadurch verringert wird, daß die Anzahl der digitalen Bits herabgesetzt wird, die jeden Stichprobenwert darstellen, und daß bei der aus der US-PS 3 683 058 bekannten Vorrichtung die Kompliziertheit des Korrelators zusätzlich dadurch verringert wird, daß der Multiplikationsschritt allerdings auf Kosten der Addition digitaler Potenzen vermieden wird. Diese beiden Korrelatoren machen es dennoch notwendig, daß mathematische Operationen bei jedem Stichprobenwert, der in der kürzeren der beiden zeitlichen Reihenfolgen der Stichprobenwerte enthalten ist, für jede Korrelation durchgeführt werden.

Es ist daher das Ziel der Erfindung, eine einfache und verbesserte Vorrichtung zum Korrelieren von zeitlichen Reihenfolgen von Stichprobenwerten zu liefern.

Ziel der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zum Korrelieren von zwei zeitlichen Reihenfolgen von Stichprobenwerten, ohne Paare von Stichprobenwerten zu multiplizieren.

Durch die Erfindung soll weiterhin eine Vorrichtung zum Korrelieren von zwei zeitlichen Reihenfolgen von Stichprobenwerten geliefert werden, die mathematische Operationen mit wesentlich weniger als allen Werten durchführt, die in der klei-

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neren der beiden zeitlichen Reihenfolgen enthalten sind.

Dazu wird durch die Erfindung ein Korrelator geliefert, der eine Einrichtung zum Erzeugen einer Vorzeichen-Bit-Darstellung einer ersten Reihenfolge der zwei zeitlichen Reihenfolgen von Stichprobenwerten und eine Summierungseinrichtung mit einer Vorzeichenänderungseinrichtung aufweist, um die Summe der Vierte einer zweiten Reihenfolge der beiden zeitlichen Reihen-. folgen,die zu Zeitpunkten auftreten, die den Null-Durchgängen der ersten zeitlichen Reihenfolge, bestimmt aus der Vorzeichen-Bit-Darstellung, entsprechen, bildet. Die das Vorzeichen-Bitändernde Einrichtung ändert die Vorzeichen der durch die Summierungseinrichtung addierten Stichprobenwerte, «lie den in die positive Richtung gehenden Null-Durchgängen der ersten zeitlichen Reihenfolge entsprechen.

Durch die Erfindung werdeisomit ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Korrelieren von zwei zeitlichen Reihenfolgen von digitalen Werten geliefert, wobei eine Einrichtung zum Umwandeln einer der zeitlichen Reihenfolgen in eine Vorzeichen-Bit-Reihenfolge und eine Einrichtung zum algebraischen Summieren der Werte der zweiten Reihenfolge vorgesehen sind, die zu Zeitpunkten auftreten, die den Null-Durchgängen der Vorzeichen-Bit-Reihenfolge entsprechen. Die algebraische Addition schließt eine Änderung der Vorzeichen der summierten Werte je nach der Richtung der Null-Durchgänge ein, die in der Vorzeichen-Bit-Reihenfolge auftreten. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist ein an der Arbeitsstelle verwendbarer Korrelator für geophysikalische seismische Untersuchungen, der die Monitordaten in der aufgezeichneten Form überprüft. Dieser Korrelator wandelt ein digitalisiertes Leitsignal in eine nur aus Vorzeichen-Bits bestehende Reihenfolge um, die dann mit einer digitalisierten Aufzeichnung einer Geophon-Ausgabeverteilung korreliert wird, indem nur diejenigen Stichprobenwerte der Geophon-Ausgabe summiert werden, die den Null-Durchgängen des

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Leitsignals für einen gegebenen Zeitabstand entsprechen. Bei der herkömmlichen Korrelation wird die Summierung für Jeden Zeitabstand des Leitsignals relativ zum wahrgenommenen Signal wiederholt, so daß eine Erdzackenkurve erzeugt wird.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert:

Fig.. 1 zeigt eine Kombination aus einem Blockschaltbild und einem logischen Diagramm eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen digitalen Korrelators;

Fig. 2 zeigt eine Kombination aus einem Blockschaltbild und einem logischen Diagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen digitalen Korrelators.

Eine kurze mathematische Erläuterung der Erfindung wird das Verständnis der bevorzugten Ausführungsbeispiele vereinfachen. Auf die Erläuterungen der bekannten digitalen Korrelationsmethoden, die in den eingangs erwähnten US-Patentschriften enthalten sind, wird dabei Bezug genommen. Ein kurzer Ausdruck des Kreuzkorrelationswerts <7> _L in Sampling-Darstellung für einen gegebenen Zeitabstand L ist gleich:

wobei das Leitsignal aus k Stichprobenwerten besteht, P. der Jte Stichprobenwert des Leitsignals ist und D. . der (j+L)te Stichprobenwert des Datensignals ist. Wenn das Leitsignal in eine nur aus Vorzeichen-Bits bestehende Reihenfolge umgewandelt und mit derselben Datenreihenfolge korreliert wird, kann die Kreuzkorrelationsfunktion dargestellt werden als:

*t - JL ω

(+) if P > 0

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(2)

Die Korrelation ist mit anderen Worten einfach die Summe aller Datenstichprobenwerte, die den Leitstichprobenwerten entsprechen, wobei jedoch das Vorzeichen der Datenstichprobenwerte gemäß dem Vorzeichen des entsprechenden Leitstichprobenwerts abgeändert ist. Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Unterschied zwischen aufeinanderfolgenden Kreuzkorrelationen nach Gleichung (2) ausgedrückt werden kann als: .

zi+L

+ if i β gerade - if I» ungerade

(3)

wobei der erste Null-Durchgang in die positive Richtung geht, im Leitsignal η Null-Durchgänge auftreten, zi die Stichprobennummer des iten Null-Durchgangs des Leitsignals und D_zi+L der Datenstichprobenwert sind, der mit einem Zeitabstand L später als der ite Null-Durchgang des Leitsignals auftritt. Der Unterschied zwischen aufeinanderfolgenden Korrelationen ist mit anderen Worten gleich der Summe der Datenstichprobenwerte, die an den Null-Durohgängen des Leitsignals auftreten. Der Faktor 2 in Gleichung (3) resultiert aus der Tatsache, daß jeder D_zi+L-Stichprobenwert, der zu der φ _L bildenden Summe addiert wurde, nun von der ψ _L+1 bildenden Summe subtrahiert wird, so daß der Unterschied 2 D_zi+L enthält. Eine mehr ins einzelne gehende Untersuchung der Gleichungen (2) und (3) zeigt auch, daß der erste und der letzte Datenstichprobenwert,die in der Gleichung (3) verwandt werden, nicht mit 2 multipliziert werden sollten, was bei den im folgenden beschriebenen bevorzugten AusfUhrungsbeispielen mit aufgenommen ist. Diese einfacheren Gleichungen (2) und (3) sollen als kurze Darstellung des Grundkonzepts der vorliegenden Erfindung dienen.

Der Wert (^l₊₁-<f'_L)t der durch die Gleichung (3) definiert ist, ist ersichtlich der Unterschied von zwei aufeinanderfolgenden Korrelationen und nicht ein tatsächlicher absoluter Wert

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auf einer Kreuzkorrelationskurve. Um die wahre Korrelationskurve zu erreichen, muß die Ausgabe der Vorrichtung, die die Operation durchführt, die durch die Gleichung (3) definiert ist, integriert oder in einem digitalen System sequentiell summiert werden. Dieser zusätzliche Arbeitsvorgang ist einfach durchzuführen und kann durch eine Ausgabeeinrichtung, beispielsweise ein Registrierstreifen-Aufzeichnungsgerät, durchgeführt werden, das das Integral seiner Eingabe aufzeichnet.

Ein allgemeiner Vergleich der Ausführung der Korrelatoren, die die Operationen durchführen, die durch die Gleichungen (2) und (3) definiert sind, wird gleichfalls zum Verständnis der vorliegenden Erfindung beitragen. Ein Korrelator, der die Operation der Gleichung (2) ausführt, würde Addiereinrichtungen oder Akkumulatoren enthalten, um sequentiell jeden Datenstichprobenwert, der einem Leitstichprobenwert entspricht, zu addieren. Das vermeidet einen Multiplikationsvorgang der früheren bekannten Korrelatoren, macht jedoch für jede Korrelation eine Operation mit einer Anzahl von Datenstichprobenwerten gleich der Anzahl der Stichprobenwerte des Leitsignals notwendig. Bei einem typischen seismischen System unter Verwendung eines 7 Sekunden langen Leitsignals mit einer Frequenzwobbelung von 14 bis 56 Hz und einem 4 Millisekundenstichprobenintervall, beträgt die Anzahl der Leitstichprobenwerte 1750. Im Gegensatz dazu werden bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen die Ausführungen der Gleichung (3) nur mit einer Anzahl von Datenstichprobenwerten durchgeführt, die der Anzahl der Null-Durchgänge des Leitsignals entspricht. Das oben beschriebene Leitsignal hat nur 491 Null-Durchgänge.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Korrelators dargestellt. Der Korrelator weist einen Leitspeicher 2 auf, der beispielsweise ein Magnetband-oder ein Plattenspeicher sein kann. Wenn der Korrelator nur einen Teil einer geophysikalischen Prospektionsausrüstung darstellt, die sich

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auf einem Lastwagen befindet, kann der Leitspeicher 2 ein Teil der Vibratorsteuervorrichtung oder ein Teil eines digitalen Bandaufzeichnungssystems sein, das das Leitsignal für eine spätere Verarbeitung mittels einer elektronischen Mehrzweckdatenverarbeitungsanlage speichert. Ein Datenspeicher 4 ist gleichfalls ein Magnetband-oder ein Plattenspeicher, der die digitalen Stichprobenwerte der Ausgabe einer Geophon-Vertexlung speichert, die seismische Signale wahrnimmt, die von unter der Erdoberfläche liegenden Zwischen- oder Grenzflächen reflektiert werden. Im typischen Fall ist der Speicher 4 einfach der Magnetbandspeicher, der die Geophon-Ausgabe für eine spätere, ins einzelne gehende Verarbeitung speichert.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel steht ein Null-Durchgangsdetektor 6 über eine Mehrfachleitung 8 mit dem Leitspeicher 2 in Verbindung. Die Daten im Speicher 2 bestehen aus einer Reihe von digitalen Werten, die die in einem 4 Millisekundenzeitabstand einer gewobbelten Sinuswelle genommenen Stichprobenwerte wiedergeben, die dazu verwandt wird, einen akustischen Vibrator zur Übertragung des Signals in die Erde zu betreiben. Das inSanpling-rDarstellung vorliegende digitale Signal liegt über die Leitung 8 am Null-Durchgangsdetektor 6, der zwei Funktionen erfüllt. Der Detektor 6 zählt die Gesamtzahl der Stichprobenwerte, die er vom Speicher 2 empfängt und überträgt diese Zahl über ein Mehrfachleiterkabel 10 auf eine Null-Durchgangsspeichereinheit 12 immer dann, wenn er einen Stichprobenwert vom Speicher 2 empfängt, der ein Vorzeichen hat, das gegenüber dem vorher vom Speicher 2 empfangenen Stichprobenwert umgekehrt ist. Der Detektor 6 liefert über einen Einfachleiter 14 gleichfalls eine Anzeige, ob der Null-Durchgang von der positiven Seite zur negativen Seite oder von der negativen Seite zur positiven Seite erfolgt. Die Null-Durchgangsspeichereinheit 12 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Speicher mit direktem Zugriff. Die über die Leitung 10 vom Detektor 6 empfangenen Zahlen, die die Stellen der Null-Durchgänge im Leitsignal

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anzeigen, werden an aufeinanderfolgenden Adressen der Speichereinheit 12 abgespeichert. Das über die Leitung 14 empfangene Bit, das die Richtung des Null-Durchgangs angibt, wird zusammen mit der entsprechenden Information auf der Leitung 10 abgespeichert. Wenn somit der 10te Null-Durchgang des Leitsignals,das im Speicher 2 gespeichert ist, aufgetreten ist, wenn der 65te Stichprobenwert durch den Detektor 6 empfangen ist und dieser Null-Durchgang ein in die negative Richtung gehender Null-Durchgang ist, dann wird an der 10ten Adresse in der Speichereinheit 12 eine digitale Darstellung der Zahl 65 zusammen mit einer digitalen Darstellung gespeichert, die anzeigt, daß der Null-Durchgang in die negative Richtung geht. Die im Speicher 12 gespeicherte Null-Durchgangsinformation kann als Null-Durchgangsadressen- oder Null-Durchgangszeitpunkte angesehen werden. Bei dem obigen Beispiel, bei dem der 10te Null-Durchgang beim 65ten Stichprobenwert auftritt, kann der 10te Null-Durchgang als ein Null-Durchgang angesehen werden, der an der Adresse 65 der Reihenfolge der digitalen Werte auftritt, die das Leitsignal darstellen. Da die Stichprobenwerte in regelmäßigen 4 Millisekunden-Abständen auftreten, tritt bei dem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel der 65te Stichprobenwert zu einem Zeitpunkt von 0,26 Sekunden (65 x 0,004 Sekunden)nach dem Anfang des Leitsignals auf.

Die Daten im Speicher 4 werden über ein Mehrfachleiterkabel 16 auf einen Datenspeicher 18 mit direktem Zugriff übertragen. Die Datenwörter werden der Reihe nach vom Speicher 4 ausgelesen und der Reihe nach an den Adressen des Speichers 18 mit direktem Zugriff abgespeichert. D.h. beispielsweise, daß der 20te Datenstichprobenwert, der aus dem Speicher 4 ausgelesen wird, an. der Speicheradresse 20 des Speichers 18 mit direktem Zugriff gespeichert wird. Ein Adresseneingang des Speichers 18 ist über ein Mehrfachleiterkabel 20 mit einem Addierer 22 verbunden. Der Addierer 22 weist zwei Eingänge auf, von denen einer über ein Mehrfachleiterkabel 24 mit einem Ausgang der Null-Durchgangs-

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Speichereinheit 12 verbunden ist. Der andere Eingang des Addierers 22 öteht über ein Mehrfachlei.terkabel 26 mit einem -Ausgang eines Phasenverzögerungsregisters 28 in Verbindung. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Register 28 einfach ein Sehnellübertragungszähler, der seimen gespeicherten Wert immer dann um 1 Bit erhöht, wenn ein Impuls auf einer Eingangsleitung 30 empfangen wird. Die Null-Durchgangsspeiehereinheit 12 liefert .über ihre Ausgangsleitung 24 diejenigen Zahlen, die die Stichprobenstellen der Null-Durchgänge des Leitsignals wiedergeben. Die Speichereinheit 12 liefert gleichzeitig auf der Leitung 32 eine digitale 1 Bit-Darstellung der Richtung des Null-Durchganges, der an «fter Stichprobenstelle auftritt, die über die Leitung 24 angegeben wird. Der Speicher 18 mit direktem Zugriff weist in ähnlicher Weise eine Vorzeichen-Bit-Ausgangsleitung 34 auf, über die er das Vorzeichen des Wertes eines Datenstichprobenwertes liefert, den er auf der Ausgangsleitung 36 abgibt. Ein Exklusiv-NOR-Glied 38 weist zwei Eingänge auf, die mit den Leitungen 32 und 34 von der Speichereinheit 12 und dem Speicher 18 mit direktem Zugriff jeweils gekoppelt sind. Die Funktion des Verknüfungsgliedes 38 besteht darin, die Vorzeichen der Datenstichprobenwerte zu ändern, die aus dem Datenspeicher 18 ausgelesen werden, wenn diese Datenstichprobenwerte den in die positive Richtung gehenden Null-Durchgängen des Leitsignals entsprechen, und das Vorzeichen derjenigen Datenstichprobenwerte im Speicher 18 nicht zu ändern, die den in die negative Richtung ,gehenden Null-Durchgängen des im Speicher 2 gespeicherten Leitsignals entsprechen.

Die Null-Durchgangsspeichereinheit 12 veist einen dritten Ausgang 40 auf, der eine Anzeige liefert, daß der erste und der letzte Stichprobenwert, die in der· Einheit 12 gespeichert sind, über die Leitungen 24 und 32 ausgelesen werden. Dieser Ausgang 40 der Einheit 12 liegt direkt an einer durch .2 teilenden Zelle 42 und einem Register 44 mit einfacher/doppelter Wortlänge. Der Ausgang der durch 2 dividierenden Einheit

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42 ist mit dem Eingang 30 des Phasenverzögerungsregisters 28 und mit einemRücksetzeingang eines Akkumulators 46 gekoppelt. Das Register 44 ist ein Parallelein- und Parallelausschieberegister, das die Fähigkeit hat, den Mantissenteil der Daten im,Register um 1 Bit zwischen dem Eingangs- und Ausgangszyklus zu verschieben. Diese Verschiebung bewirkt eine Verdoppelung des Wertes der im Register 44 gespeicherten Zahl zwischen dem Einlesen und dem Auslesen der Zahl. Das Register 44 verdoppelt automatisch jede eingelesene Zahl, es sei denn, es empfängt ein Signal auf der Leitung 40. Somit werden alle in der Einheit 12 gespeicherten Stichprobenwerte außer denjenigen, die der ersten und der letzten Zahl entsprechen, verdoppelt, bevor sie am Ausgang des Registers 44 erscheinen.

Ein Vorzeichen-Bit-Register 48 steht mit seinem Eingang mit dem Ausgang des Verknüpfungsgliedes 38 in Verbindung und sorgt für eine Zwischenspeicherung des Vorzeichens eines Datenwertes, wenn die Mantisse und der Exponent im Register 44 zwischengespeichert werden. Die Ausgänge der Register 44 und 48 stehen mit den summierenden Eingängen des Akkumulators 46 in Verbindung, und da jeder Wert am Akkumulator 46 liegt, wird er zu der vorher summierten Gesamtsumme zuaddiert. Wenn der Akkumalator 46 einen Eingangsimpuls an seinem Rücksetzeingang 50 empfängt, der mit dem Ausgang der durch 2 teilenden Einheit 42 in Verbindung steht, gibt der Akkumulator seine gespeicherte Summe an eine Ausgangsleitung 52 ab und geht selbst auf 0 zurück.

Der Ausgang 52 des Akkumulators 46 steht mit einem Integrator 56 in Verbindung, um eine Erdzackenkurve zu erzeugen. Ein Ausgang des Integrators 56 ist mit einer Streifenaufzeichnungsausgabeeinheit 58 gekoppelt, die eine geschriebene Kurve liefert, die die Ausgabe des Akkumulators 52 wiedergibt. Es gibt auch Streifenaufzeichnungsgeräte, die einen integrierenden Eingang aufweisen und anstelle des Integrators 56 zusam-

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men mit der Aufzeichnungseinrichtung 58 verwandt werden können.

Während des Betriebes hat der Korrelator im wesentlichen zwei unterschiedliche Zyklen, einmal zum Einladen der Daten und zum anderen zur tatsächlichen Korrelation. Während des Datenladezyklus wird das Leitsignal der Reihe nach vom Speicher 2 über die Leitung 8 auf den Null-Durchgangsdetektor 6 übertragen. Immer wenn der Detektor 6 auf einen Null-Durchgang des anliegenden Signales stößt, speichert er die Zahl des Datenstichprobenwertes und eine Anzeige der Richtung des Null-Durchganges an aufeinanderfolgenden Adressen in der Null-Durchgangsspeichereinheit 12 ab. Die resultierende, in der Einheit 12 gespeicherte Information ist einer kompletten Vorzeichen-Bit-Reihendarstellung des Leitsignals äquivalent. Diese Speicherung lediglich der Adresse jedes Null-Durchgangs und seiner Richtung benötigt weniger Speicheradressen als eine Speicherung eines Vorzeichen-Bits für jeden Leitstichprobenwert. Dieses Speicherverfahren paßt auch sehr gut zu dem Rest des vorliegenden Korrelators und ist aus diesen Gründen bevorzugt. Die Speichereinheit 12 speichert gleichfalls automatisch eine Anzeige, die angibt, welche beiden gespeicherten Werte der erste und der letzte Wert sind. Während diese Leitinformation in die Speichereinheit 12 geladen wird, werden die im Datenspeicher 4 gespeicherten Stichprobenwerte gleichfalls der Reihe nach über die Leitung 16 auf den Datenspeicher 18 mit direktem Zugriff übertragen und darin an aufeinanderfolgenden Adressen gespeichert. Wenn alle Datenstichprobenwerte im Speicher 4 auf den Speicher 18 mit direktem Zugriff übertragen sind, endet der Datenladezyklus und beginnt der Korrelationszyklus.

Der erste Schritt des Korrelationszyklus bringt ein Rücksetzen der Register 28,44 und 48, der durch 2 teilenden Einheit 42 und des Akkumulators 46 auf 0 mit sich, falls sie nicht sowieso mit dem Null-Zustand beginnen. Dann beginnt die NuIl-

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Durchgangsspeichereinheit 12 der Reihe nach ihre gespeicherte Information in der Reihenfolge ihrer Adressen auszulesen. Die Information an der Adresse 1 wird über die Leitungen 24 auf den Addierer 22 und die Leitungen 20 auf die Adresseneingabe des Speichers 18 mit direktem Zugriff übertragen. Das führt dazu, daß der Speicher 18 an seinen Ausgangsleitungen 36 und 34 die Inforamtion liefert, die er an der Adresse gespeichert hatte, die dem ersten Null-Durchgang im Leitsignal entspricht. Die Amplitude des Stichprobenwertes, der auf der Leitung 36 erscheint, wird in das Register 44 eingeladen und erscheint unverändert am Ausgang des Registers 44, da der Ausgang 40 der Speichereinheit 12 auf einem hohen Pegel liegt, was anzeigt, daß dieses der erste Stichprobenwert ist, der durch die Speichereinheit 12 aufgerufen wird. Das Vorzeichen des ersten Stichprobenwertes, der- vom Speicher 18 gelesen wird, wird über die Leitung 34 zum Verknüpfungsglied 38 übertragen, das in Abhängigkeit vom zweiten Eingang des Verknüpfungsgliedes 38, der eine Anzeige der Richtung des Mull-Durchganges ist, der an dieser Adresse im Leitsignal auftritt, das Vorzeichen ändert oder unverändert läßt. Das Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes 38, d.h. das veränderte Vorzeichenbit, wird in das Register 48 geladen und erscheint an dessen Ausgang. Die Ausgangssignale der Register 44 und 48 werden dann im Akkumulator 46 ge speichert, iri dem sie ai dem vorher gespeicherten Totalwert addiert werden, der in diesem Falle gleich 0 war. Die Speichereinheit 12 liefert dann an ihrem Ausgang die Adresse des zweiten Null-Durchgangs des Leitsignals auf der Leitung 24 und die Anzeige der Richtung dieses Null-Durchgangs auf der Leitung 32. Wie beim ersten Stichprobenwert bewirkt diese neue Adresse, daß der Speicher 18 an seinem Ausgang den Datenstichprobenwert liefert, der diesem zweiten Null-Durchgang entspricht und der dann auf das Register 44 und durch das Verknüpfungsglied 38 auf das Register 48 übertragen wird. Für den zweiten Stichprobenwert liegt der Ausgang 40 der Speichereinheit 12 auf einem niedrigen Pegel und liefert das

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Register 44 an seinem Ausgang eine digitale Zahl, deren Wert doppelt so groß wie der ist, den das Register 44 an seinem Eingang empfangen hat. Der Akkumulator 46 addiert dann diesen neuen Wert zu dem vorher addierten Gesamtwert, der der Wert der ersten Stichprobe war. Der Adressen«ingang der Null-Durchgangsspeichereinheit 12 wird fortlaufen*d um 1 Bit erhöht, so daß alle Datenwerte, die im Speicher 18 gespeichert sind und den Null-Durchgängen des im Speicher 2 gespeicherten Leitsignals entsprechen, im Akkumulator 46 algebraisch summiert werden. Wenn der letzte Stichprobenwert; summiert ist, kommt der Ausgang 40 der Einheit 12 wieder auf einen hohen Pegel, so daß das Register 44 mit einfacher-doppelter Wortlänge den letzten akkumulierten Stichprobenwert ohne eine Multiplikation mit 2 zum Akkumulator 46 durchläßt. Wenn die Leitung 40 in dieser Weise zum zweiten Mal auf einen hohen Pegel kommt, erzeugt die durch 2 teilende Einheit 42 ein Ausgangssignal, das am Phasenverzögerungsregister 28 und ami Akkumulator 46 liegt, Auf dieses Signal ansprechend liefert der Akkumulator 46 seine Endgesamtsumme an der·Ausgangleitung 52", die mit dem Integrator 56 verbunden ist. Der Integrator 56 benutzt diesen Wert, um einen Integrationszyklus zu beginnen und liefert eine integrierte Ausgabe der Ausgabeeinrichtung 58, in der ein Schreibstift so gesteuert wird, daß er eine Sichtausgabe liefert.

Das Phasenverzögerungsregister 28 spricht auch auf das Ausgangssignal der durch 2 teilenden Einheit 42 an, indem es seinen Wert um 1 erhöht. Während des ersten Korrelationszyklus hatte das Register 28 den Wert 0 gespeichert, so daß die Adressen an der Ausgangsleitung 24 der Speichereinheit 12 unverändert am Ausgang 20 des Addierer» 22 erscheinen. Während des zweiten Korrelationszyklus wird der· Wert 1, der im Register 28 gespeichert ist, jeder Adresse, die längs der Leitung 24 auf den Addierer 22 übertragen wird, zuaddiert, so daß der Speicher 18 für jeden Null-Durchganvg eine Adresse später adressiert wird. Abgesehen von dieser Phasenverschiebung

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zwischen dem Leitsignal und dem Datensignal läuft der zweite Korrelationszyklus genau wie der erste Zyklus ab. Am Ende dieses Zyklus erscheint eine zweite Summe am Ausgang 52 des Akkumulators 46, so daß ein zweiter Punkt an der Ausgabeeinrichtung 58 ausgeschrieben wird. Der Aufzeichnungsstreifen an der Einrichtung 58 bewegt sich in Wirklichkeit fortlaufend mit einer festen Geschwindigkeit, und die wiederholten Korrelationsausgangssignale des Akkumulators 46 erscheinen in festen Zeitabständen, so daß die Ausgabekurve der Ausgabeeinrichtung 58 über eine lineare Zeitskala durchgehend verläuft. Wenn die letzte in den Null-Durchgangsspei-cherelnrichtung 12 gespeicherte Adresse zuzüglich der Phasenverzögerung, die im Speicher 28 gespeichert ist, die letzte Adresse im Speicher 18 überschreitet, an der tatsächlich Daten gespeichert sind, ist die Korrelation des Leitsignales und der Daten beendet und endet der Summationszyklus. Zu diesem Zeitpunkt ist eine vollständige Erdzackenkurve ohne Unterbrechungen auf den Ausgabepapierstreifen der Ausgabeeinrichtung 58 aufgezeichnet. Der Korrelator ist dann bereit, neue Daten vom Speicher 4 und möglicherweise neue Leitsignale vom Speicher 2 zu empfangen.

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das die durch die Gleichung 3 erforderlichen Summationen, jedoch in einer Reihenfolge ausführt, die sich von der unterscheidet, in der die Operationen durch das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ausgeführt werden. Die Bauelemente in Fig. 2, die im wesentlichen die gleichen sind, wie sie beim Ausführungsbeispiel von Fig. 1 vorgesehen sind und dieselben Funktionen erfüllen, sind mit denselben Bezugszeichen,wie in Fig. 1,mit einem zusätzlichen Strich versehen. Daher werden der Leitspeicher 2¹, der Null-Durchgangsdetektor 6', die Null-Durchgangsspeichereinheit 12·, Das NOR-Glied 38' das Register 44' mit einfacher-doppelter Wortlänge und die zugehörigen Eingabe- und Ausgabeleitungen nicht nochmals beschrieben. Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel

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weist gleichfalls einen Datenspeicher 6O auf, der eine Kapazität hat, um nur ein Datenwort zum gleichen Zeitpunkt zu speichern. Der Speicher 60 weist eine Mehrfacheingabeleitung 62 auf, über die er ein Datenwort zu jedem Zeitpunkt entweder von einem Speicher, beispielsweise dem Datenspeicher 4 in Fig. 1, oder von einem Analog-Digitalwandler empfängt, der ein Teil eines Datenaufzeichnungssystems ist. Der Speicher 60 weist eine Ausgabeleitung 64 auf, über die er die Mantisse und den Exponenten der Wörter liefert, die er speichert. Der Speicher 60 liefert das Vorzeichen des Wortes, das er speichert, an einer anderen Ausgabeleitung 66. Darübei-hinaus liefert der Speicher 60 immer dann ein Ausgangsimpuls auf der Leitung 68, wenn er auf der Leitung 62 ein neues Datenwort empfängt. Die Leitung 68 steht mit einem Eingang eines Stichprobenzählers 70 und mit einem Eingang der Null-Durchgangsspeichereinheit 12· in Verbindung. Der Stichprobenzähler 70 ist ein einfacher Schnellübertragungszähler, der seinen gespeicherten Wert um ein digitales Bit immer dann erhöht, wenn er ein Signal auf seiner Eingangsleitung empfängt. Die in Zähler 70 gespeicherte Zahl erscheint fortlaufend an einer Aus^angsleitung 72, die mit einem Eingang eines Adressen-Subtrahierers 74 verbunden ist. Ein zweiter Eingang des Subtrahierers 74 ist die Ausgangsleitung 74· von der Null-Durchgangsspeichereinheit 12'. Der Subtrahierer 74 liefert ein Ausgangssignal auf einer Leitung 76, das gleich der auf der Leitung 72 erscheinenden Zahl minus der auf der Leitung 24» erscheinenden Zahl ist. Die Leitung 76 liegt an einem Adresseneingang eines Speichers 78 mit direktem Zugriff und an einem Eingang eines ADD-Steuergeräts 80. Die Steuerung 80 liefert Ausgangssignale auf einer Leitung 82, die mit einem Lese-Schreibsteuereingang eines Speichers 78 mit direktem Zugriff verbunden ist. Die Steuerleitung 82 kann in Wirklichkeit aus mehr als einer Leitung in Abhängigkeit von den Steuersignalen bestehen, die durch die Speichereinrichtung erforderlich sind, die als Speicher 78 gewählt wird. Die Steuerung 80 liefert auch ein Ausgangssignal auf der Lei-

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tung 84, die an einem Steuereingang eines Addierers 86 liegt. Die Leitung 84 kann gleichfalls aus mehr· als einer Signalleitung bestehen. Der Addierer 86 weist gleichfalls Eingänge auf, die mit den Ausgängen des Verknüpfungsgliedes 38' und des Registers 44* mit einfacher-doppelter Wortlänge gekoppelt sind. Eine Mehrfachleitung 88 steht mit dem Addierer 86 und dem Speicher 78 mit direktem Zugriff in Verbindung, um Signale in beide Richtungen zwischen diesen beiden Einheiten zu übertragen. Die Leitung 88 legt Signale gleichfalls an ein Permanentauf zeichnungsgerät, beispielsweise die Ausgabeeinheit in Fig. 1.

Eine kurze Beschreibung der Organisation der im Speicher 78 mit direktem Zugriff gespeicherten Information wird beim Verständnis der Gesamtarbeitsweise des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels hilfreich sein. Bei einer typischen geophasikalisehen Prospektieranlage, die ein 4 ms-Stichprobenintervall verwendet, werden insgesamt annähernd 3000 Datenwörter bei jeder Zündung gespeichert und das vollständige digitalisierte Leitsignal umfaßt etwa 2000 Wörter.In diesem Fall umfaßt die Erdzackenkurve tatsächlich etwa 1000 Punkte, die dadurch erzeugt werden, daß das Leiitsignal mit Datenstichprobenwerten bei 1000 verschiedenen Zeitabständen korreliert wird , wobei die Zeitabstände gleich der Stichprobenperiode von 4 ms sind. Der Speicher 78 mit direktem Zugriff weist eine Speicherstelle oder Adresse für jeden dieser 1000 Zeitabs tandswerte auf. Am Ende des vollständigen Korrelationszyklus wird der Wert der Korrelation für einen Leitzeitabstand von 0 an der Adresse 0 gespeichert, für einen Zeitabstand 1 an der Adresse 1, für einen Zeitabstand von 2 an der Adresse usw. Die Notwendigkeit dieser Zwischenspeicherung der Korrelationswerte wird im folgenden näher anhand der Arbeitsweise des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.

Während des Betriebes führt das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel, wie das in Fig. 1 dargestellte Ausführungs-

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beispiel zwei Abläufe durch, wobei jedoch der erste Ablauf nur das Einladen der Leitstichprobenwerte vom Speicher 2' über den Null-Durchgangsdetektor 6¹ auf die Null-Durchgangsspeichereinheit 12' in genau derselben Weise, wie beim in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel mit sich bringt. Der Stichprobenzähler 70 wird dann auf einen Wert -1 rückgesetzt, und der Speicher 78 mit direktem Zugriff wird so rückgesetzt, daß er an allen seinen Adressen den Wert 0 gespeichert hat. Das System ist dann bereit, mit der Korrelation zu beginnen, sobald das erste Datenwort auf der Leitung 62 vom Speicher 60 empfangen wird. Wenn der Speicher 60 dieses Wort empfangen und gespeichert hat, erzeugt er auf der Leitung 68 einen Impuls. Dieser Impuls liegt am Stichprobenzähler 70, der um 1 Bit auf den Wert 0 zunimmt. Der Impuls auf der Leitung 68 liegt auch an der Null-Durchgangsspeichereinheit 12' und bewirkt, daß diese mit dem Auslesen der Null-Durchgangsadressen, die sie gespeichert hat, auf der Leitung 24' beginnt. Wenn die Adresse des ersten Null-Durchgangs auf der Leitung 24' erscheint, subtrahiert der Subtrahierer 74 diesen Wert von der Zahl auf der Leitung 72, die in diesem Falle gleich 0 ist, und liefert der Subtrahierer 74 den Unterschied auf der Leitung 76. Die Leitung 76 legt diese Zahl sowohl an den Adresseneingang des Speichers 78 mit direktem Zugriff als auch an die Steuerung 80. Wenn die durch die Steuerung 80 empfangene Zahl positiv oder gleich 0 und kleiner als ein vorgewählter Wert des maximalen Zeitabstandes ist, der bei dem obigen Beispiel gleich 1000 ist, liefert die Steuerung 80 ein Signal auf der Leitung 82, was bewirkt, daß der Speicher 78 mit direktem Zugriff den Inhalt seiner Adressen, den er auf der Leitung 76 empfangen hat, an die Leitung 88 abgibt. Während dieser Adressierungsvorgang abläuft, wurde das Datenwort im Speicher 60 über die Leitungen 64 und 66 auf die Register 44' und das Verknüpfungsglied 38' jeweils übertragen. Da die auf der Leitung 24' ausgelesene Adresse die erste in der Speichereinheit 12^f gespeicherte Adresse war, wird ein Signal auf der Leitung 40' gelie-

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fert, das bewirkt, daß das Register 44 an seinem Ausgang dieselbe Zahl liefert, die es auf der Leitung 64 empfangen hat. Das Verknüpfungsglied 38' empfängt in ähnlicher Weise ein Eingangssignal auf der Leitung 32' von der Einheit 12', das bewirkt, daß das Verknüpfungsglied das Vorzeichen in passender Weise ändert, das es auf der Leitung 66 empfangen hat. Am Addierer 86 liegt somit ein modifiziertes Datenwort von den Ausgängen der Register 44' und des VerknüpiCungsgliedes 38·, und der Addierer 86 empfängt gleichfalls den Inhalt einer Speicheradresse vom Speicher 78 auf der Leitung 88. Wenn die Steuerung 80 ein passendes Eingangssignal auf der Leitung 76 empfangen hat, liefert sie einen Impuls auf der Leitung 84, um den Addierer 86 dazu zu bringen, die beiden Eingangssignale, die an ihm liegen, zu addieren, und die Summe auf die Leitung 88 rückzukoppeln. Wenn diese Summe auf die Leitung 88 rückgekoppelt ist, liefert die Steuerung 80 ein Signal auf der Leitung 87,das dem Speicher 78 mit direktem Zugriff die Anweisung gibt, die neue Summe an den adressierten Speicherplatz rückzuschreiben. Damit dieser Summierungsprozeß auftritt, wenn der Stichprobenzähler 70 auf 0 liegt und die erste Adresse aus der Einheit 12· gelesen ist, muß diese Adresse gleich 0 gewissen sein. Für andere Adressen wäre die Zahl auf der Leitung 76 negativ und würde die Steuerung 80 dem Speicher 78 und dem Addierer 86 nicht die Anweisung geben, eine Addierungsfolge durchzuführen. Während das erste Datenwort im Speicher 60 gespeichert wird, setzt die Null-Durchgangsspeichereinheit 12' ihre Abfolge des Auslesens aller Null-Durchgangsadressen zum Subtrahierer 74 fort. Wenn die Einheit 12'die letzte Null-Durchgangsadresse erreicht hat, unterbricht sie ihre Ausleseabfolge und wartet sie auf ein neues Signal auf der Leitung 68 vom Speicher 60. Wenn das zweite Datenwort auf der Leitung 62 erscheint und auf den Speicher 60 übertragen wird, wird ein zweiter Impuls auf der Leitung 68 erzeugt, damit der Stichprobenzähler 70 auf den Wert 1 zunimmt und damit die Speichereinheit 12' mit einer neuen Abfolge des Auslesens von Null-Durchgangsadressen beginnt. Diese Abfolge wird in ähnlicher Weise für jedes Datenwort in der gesamten

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Reihe von Datenwörtern wiederholt. Wenn die Abfolge des Auslesens der Nul-1-Durchgangsadressen für das letzte Datenwort beendet ist, ist eine komplette Differentialerdzackenkurve, die bei diesem Ausführungsbeispiel 1000 verschiedene Korrelationspunkte umfaßt, im Speicher 78 gespeichert. Eine wirkliche Erdzackenkurve kann dann von der differenzierten, dem Speicher 78 gespeicherten Information dadurch erzeugt werden, daß der Reihe nach der Inhalt zu einem Integrator, beispielsweise dem Integrator 56 von Fig. 1, ausgelesen wird und das integrierte Ausgangssignal auf ein Streifenaufzeichnungsgerät, beispielsweise die Ausgabevorrichtung 58 in Fig. 1, übertragen wird. Die Ausgangssignale entweder des Speichers 78 oder des Integrators 56 können natürlich auch auf andere Arten von Aufzeichnungsgeräten, beispielsweise auf Magnetband-oder Plattenspeicher, übertragen werden, um sie später in der gewünschten Weise zu verwenden.

Bei vielen gegenwärtigen, mit Wobbeifrequenzen arbeitenden geophysikalischen Prospektieranlagen besteht die gewöhnliche Praxis darin, die von einer Reihe von Zündungen gespeicherten Daten zu addieren oder summieren, um ein zusammengesetztes Datenwort zu erzeugen. Der Zweck dieser· Addition besteht darin, das Signalrauschverhältnis der Daten zu verbessern. Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel kann dazu benutzt werden, die Summe einer Reihe von Differentialkorrelationen zu liefern, indem einfach die gespeicherte Information im Speicher 78 nicht auf 0 zurückgesetzt wird, bevor die zweite Korrelation und die folgenden Korrelationen durchgeführt werden. Wenn dann die zweite Korrelation beginnt, ist die vorhergehende Differentialkorrelationsinformation noch im Speicher 78 gespeichert und wird die neue Information hinzuaddiert. Dieser Vorgang kann für jede gewünschte Anzahl von Zündungen wiederholt werden, bevor der Speicher 78 auf 0 zurückgesetzt wird.

Obwohl das in Fig. 2 dargestellte Ausfülirungsbei spiel einen weniger geraden Weg der Erzeugung der durch die Gleichung 3

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beschriebenen Korrelationen als das in Fig. 1 dargestellte AusfUhrungsbeispiel beschreitet, hat es verschiedene Vorteile. Der Datenspeicher 18 mit direktem Zugrifff in Fig. 1 muß genügend Speicherkapazität haben, um die gesamte Datenfolge zu speichern. Wie oben erwähnt, beträgt diese annäherrad 3000 digitale Wörter. Im Gegensatz dazu muß der Speicher 78 im Fig. 2 nur genügend Speicherkapazität haben, um alle Korrelationswerte zu speichern, die nur etwa 1000 für dasselbe System ausmachen, bei dem das Datensystem 3000 Wörter enthält. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel muß die gesamte Datenfolge aufgezeichnet und im Speicher 18 gespeichert werden, bevor die erste Korrelation beginnt. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel müssen nur die Null-Durchgangsadressen vor Beginn der Korrelation gespeichert werden. Das Leitsignal wird im typischen Fall auf ein Magnetband voraufgezeichnet oder in einem Festkörper-Festwertspeicher vor den seismischen Zündungen gespeichert und steht somit zur Verfügung, um Null-Durchgangs-, informationen zu erzeugen, bevor irgendwelche tatsächlichen Daten erhalten werden. Daher ist es durch eine geeignete Wahl der schnellen Logikelemente möglich, mHt dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel tatsächlich eine Realzeitkorrelation zu liefern.

Es sind verschiedene abgewandelte AusfQäirungsbeispiele der vorliegenden Erfindung möglich. Da beispielsweise die bevorzugten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Ausgangssignal erzeugen, das gleich der Ableitung der Korrelationsfunktion ist, kann es wünschenswert sein, einen einzelnen kompletten Korrelationszyklus nach Gleichung (2) zu Beginn jeder Kurve durchzuführen. Ein solcher Verfahrensschritt würde genauer den richtigen Anfangspunkt oder Gleichspannungspegel einer Erdzackenkurve identifizieren. Da im typischen Fall Seismometer keinen Gleichspannungspegel aufnehmen können, enthalten die bevorzugten Ausführungsbeispiele keine Einrichtung zur Durchführung dieser anfänglichen vollständigen Korrelation. Das Register 44 mit einfacher-doppelter Wortlänge kann gleich-

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It

falls abgewandelt werden, wenn ein Verstärkungssystem mit Verstärkungszunahmeschritten von 2 verwand.it wird. In derartigen Systemen kann die Multiplikation mit 2 !Leicht durch die Addition des Wertes 1 zum Exponententeil eines D»atenstichprobenwertes erreicht werden. Das dürfte einfacher sein, als die gesamte Mantisse zu verschieben, wie es bei dem· bevorzugten Ausführungsbeispiel der Fall ist, dürfte jedoch auJC die Fälle begrenzt sein, in denen die Verstärkungsfaktorkeifcte durch den Faktor gebildet wird. Da eine Verstärkungsfaktiorkette mit dem Faktor A gebräuchlich ist, ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Mantissenverschiebungsverfahren verwirklicht worden. Es ist gleichfalls ersichtlich, daß die Speicher 12 und 18 in Fig. 1 und die Speicher 12' und 78 in Flg. 2 nicht unbedingt Speicher mit direktem Zugriff sein müssen. Ein Speicher, der nur seriell auslesen kann, beispielsweise ein Magnetblasenspeicher, könnte für diese Zwecke schnellere Arbeitsgeschwindigkeiten liefern und wäre als Speicher 12 und 12' sehr geeignet, die einfach an die gesamte gespeicherte Information in der Reihenfolge, in der sie abgespeichert wurde, auslesen. Aus demselben Grunde wären derartige Speicher auch gut als Speicher 18 und 78 zu verwenden, da diese Speicher immer in steigender Adressenreihenfolge adressiert sind.

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Le e rs e i t e

Claims

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Patentansprüche

M.) Elektronische Vorrichtung zum Korr eueren von zwei zeitlichen Reihenfolgen von Stichprobemverten, gekennzeichnet durch eine Vorzeichen-Bit-Einrichtung, die eine Vorzeichen-Bit-Dars teilung der ersten der beiden Reihenfolgen erzeugt, durcr. eine das Vorzeichen ändernde Einrichtung, die mit der Vorzeichen-Bit-Einrichtung verbunden ist, um das Vorzeichen derjenigen Werte der zweiten Wertefolge zu ändern, die den in die positive Richtung gehenden Null-Durchgänger;.· der ersten Wertefolge entsprechen, und durch eine Summierungseinrichtung, die mit der Vorzeichen-Bit-Einrichtung; und mit der das Vorzeichen ändernden Einrichtung verbunden ist, um algebraisch die durch die das Vorzeichen ändernde Einrichtung erzeugten abgewandelten Werte und diejenigen Werte der zweiten V/ertefolge zu summieren, die den in die negative Richtung gehenden Null-Durchgängeu der ersten Wertefolge entsprechen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Multipliziereinrichtung, die mit -ier Summierungseinrichtung verbunden ist, um die Größe ^edes summierten Wertes der zweiten Wertereihe, außer für den ersten und den letzten summierten Wert der zweiten Wertereihe vor der Gummierung zu verdoppeln.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Integratoreinrichtung, die mit der Summierungseinrichtung verbunden ist, um eine Folge von Ausgangssignalen der Summierungseinrichtung zu integrieren.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

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ORIGfNAL INSPECTED

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Z 21?Ui?*

die Integratoreinrichtung eine Streifenaufzeichnungsvorrichtung ist, die eine sichtbare Aufzeichnung liefert, die dem Integral eines Eingangssignals entspricht.
5. Elektronische Vorrichtung zum Korrelieren von zwei diskreten zeitlichen Reihenfolgen von Stiohprobenwerten, gekennzeichnet durch eine Null-Durchgangseinrichtung zum Wahrnehmen und Aufzeichnen der Zeitpunkte und Richtungen der Null-Durchgänge der ersten Wertefol£:c, durch eine Vorzeichenänderungseinrichtung, die mit dor Null-Durchgangseinrichtung verbunden ist, um das Vorzeichen derjenigen Werte der zweiten Wertefolge zu ändern, ά:·ο den in die positive Richtung gehenden Null-Durchgängen eier ersten Wertefolge entsprechen, und durch eine Summierungseinrichtung, die mit der Null-Durchgangseinrichtung und ύχ ν Vorzeichenänderungseinrichtung verbunden ist, um algebraisch die abgewandelten Werte, die durch die Vorzeichenänderungseinrichtung geliefert werden, zusammen mit denjenigen Werten der zweiten Wertefolge zu summieren, die den in die negative Richtung gehenden Null-Durchgängen der ersten V'ertefolge entsprechen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Multipliziereinrichtung, die mit der Summierungseinrichtung gekoppelt ist, um die Größe jedes s-'umierten Wertes der zweiten Wertefolge außer für den ersten und den letzten summierten Wert der zweiten V/ertefol'.go vor der Summierung zu verdoppeln.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Integratoreinrichtung, die mit der Summierungseinrichtung gekoppelt ist, um eine Folge von AusgangsSignalen der Summierungseinrichtung zu integrieren.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Stroi fenaufZeichnungsvorrichtung, die mit dent Ausgang der Inte-

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gratoreinrichtung gekoppelt ist, um eine sichtbare Aufzeichnung der Ausgangssignale des !integrators in Abhängigkeit von der Zeit zu liefern.
9. Elektronische Vorrichtung zum Korrelieren von zwei Reihenfolgen von Stichprobenwerten, gekennzeichnet durch eine Vorzeichen-Bit-Einrichtung mit einem Eingang, an dem die erste der beiden zeitlichen Reihenfolgen von Stichprobenwerten liegt, und mit einem Ausgang zum Liefern einer Vorzeichen-Bit-Darstellung der ersten Wertefol;_;~e, wobei diese Darstellung die Adressen der Null-Durchgänge der ersten Wertefolge und Anzeigen der Richtung jedes NuI!-Durchganges enthält, durch eine Dateneingabeeinrichtung unit einem ersten Eingang, an dem die zweite Wertefolge liegt, mit einem zweiten Eingang, der mit dem Ausgang der Vorzeichen-Bit-Einrichtung verbunden ist, um die Null-Durchgan,t;sadressen aufzunehmen, und mit einem Ausgang zum Liefern v;on Stichprobenwerten der zweiten V/ertefolge, die den NulJL-Durchgängen der ersten Wertefolge entsprechen, durch eine Vorzeichenänderungseinrichtung mit einem ersten Eingang, 'dar mit der Dateneingabeeinrichtung gekoppelt ist, um den Vorzeichenteil der Stichprobenwerte der zweiten Wertefolge aufzunehmen, mit einem zweiten Eingang, der mit der Vorzeichen-Bit-Einrichtung verbunden ist, um die Angaben der Richtung der Null-Durchgänge zu empfangen, und mit einem Ausgang zum Liefern eines abgeänderten Vorzeichenteils, und durch eine Summierungseinrichtung, die mit dem Ausgang der Dateneingabe einrichtung und mit dem Ausgang der Vorzeichenänderungseinrichtung verbunden ist» um algebraisch die SticJiprobenwerte der zweiten Wertefolge zu summieren, die den Null-Durchgängen der ersten zeitlichen Wertefolge entsprechen.
10. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Dateneingabevorrichtung ein Speicher mit direktem Zugriff ist, der einen Spc-icherplatz für jeden

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Wert der zweiten Folge der Stichprofoenwerte hat.
11. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dateneingabeeinrichtung und die Summierungseinrichtung eine Datenspeichereinrichtung mit einem Eingang, um einzeln die Stichprobenwerte der zweiten zeitlichen Wertefolge aufzunehmen und ziu speichern, mit einem ersten Ausgang zum Liefern des gespeicherten Stichprobenwertes und mit einem zweiten Ausgang zum Liefern einer Anzeige des Empfangs eines Stichprobesawertes, einen Stichprobenzähler mit einem Eingang, der mit dem zweiten Ausgang der Datenspeichereinrichtung verbunden ist, und mit einem Ausgang zum Liefern einer Anzeige der Gesamtanzahl der von der Datenspeichereinrichtung empfangenen Stichprobenwerte, einen Adressen-Subtrahierer mit Eingängen, die mit dem Ausgang des Stichprobenzählers und nuit dem Ausgang der Vorzeichen-Bit-Einrichtung verbunden sind, und mit einem Ausgang zum Liefern des Unterschiedes zwischen dem Ausgangssignal des Stichprobenzählers und der Null-Durchgangsadressenausgabe der Vorzeichen-Bit-Einrichtung, einen Speicher mit einem Adresseneizagang, der mit dem Ausgang des Adressen-Subtrahierers verbunden ist und mit einem Ausgang zum Lesen und Schreiben der Information von einem adressierten Speicherplatz und auf einen adressierten Speicherplatz und einen Addierer aufweint, der einen ersten Eingang, der mit dem Ausgang der Da-fcenspeichereinrichtung gekoppelt ist, einen zweiten Eingang,der mit Ausgang der Vorzeichenänderungseinrichtung gekoppelt ist und einen dritten Eingang hat, der mit dem Speicherausgang gekoppelt ist, um algebraisch die Stichprobenswerte, die er an seinem ersten und zweiten Eingang empfängt, zu einem Wert hinzuzuaddieren, der vom Speicher erhalten wird, und um die Summe zum Speicher zurückzuführen.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Multipliziereinrichtung, die mit der Dateneingabeeinrichtung und der Summierungseinrichtung gekoppelt ist, um die Größe jedes Wertes der zweiten Wertefolge, die am Ausgang der Dateneingabeeinrichtung liegen, außer für den ersten und den letzten Wert zu verdoppeln.
13· Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Integratoreinrichtung, die mit der Summierungseinrichtung gekoppelt ist, um eine Folge von Ausgangssignalen der Summierungseinrichtung zu integrieren.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Integratoreinrichtung ein Streifenaufzeichnungsgerät ist, das eine sichtbare Aufzeichnung liefert, die dem Integral des Eingangsignals entspricht.
15. Verfahren zum Bestimmen des Grades der Zugehörigkeit zweier zeitliche Reihenfolgen elektrischer Stichprobenwerte, dadurch gekennzeichnet, daß die erste der beiden Wertefolgen einem elektronischen Null-Durchgangsdetektor zugeführt wird, um die Nummern der Probewerte und die Richtungen der Null-Durchgänge der ersten Wertefolge zu bestimmen, daß die zweite Wertefolge einem elektronischen Stichprobenwähler zugeführt wird, um auf die Ausgangssignale des Null-Durchgangsdetektors hin Stichprobenwerte der zweiten Wertefolge auszuwählen, die den Null-Durchgängen der ersten Wertefolge entsprechen, daß die ausgewählten Werte der zweiten Wertefolge einer elektronischen Vorzeichenänderungseinrichtung zugeführt werden, um auf die Ausgangssignale des Null-Durchgangsdetektors das Vorzeichen der ausgewählten Werte der zweiten Wertefolge zu ändern, die den in die positive Richtung gehenden Null-Durchgängen der ersten Wertefolge entsprechen, und daß die ausgewählten Werte der zweiten Wertefolge, deren Vorzeichen geändert wurde, an eine

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elektronische Summierungseinrichtung ausgegeben werden, um die ausgewählten Werte der zweiten Wertefolge, deren Vorzeichen geändert.wurde, algebraisch zu summieren.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Nummern der Stichproben und die Richtungen der Null-Durchgänge der ersten Wertefolge vom Null-Durchgangsdetektor an einen Phasenschieber ausgegeben werden, um eine Einheit zu jeder Adresse der Null-Durchgänge der ersten Wertefolge hinzuzuaddieren, daß die zweite Wertefolge dem Stichprobenwähler zugeführt wird, um auf die Ausgangssignale des Phasenschiebers hin Stichprobenwerte der zweiten Wertefolge auszuwählen, die den phasenverschobenen Null-Durchgängen der ersten Wertefolge entsprechen, daß die ausgewählten Werte der zweiten Wertefolge einer Vorzeichenänderungseinrichtung zugeführt werden, um auf die Ausgangssignale des Phasenschiebers hin das Vorzeichen der ausgewählten Werte der zweiten Wertefolge zu ändern, die den phasenverschobenen und in die positive Richtung gehenden Null-Durchgängen der ersten Wertefolge entsprechen, .und daß die ausgewählten Werte der zweiten Wertefolge, deren Vorzeichen geändert wurde, an eine Summierungseinrichtung ausgegeben werden, um die ausgewählten Werte der zweiten Wertefolge, deren Vorzeichen geändert wurde, algebraisch zu summieren.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Summierungseinrichtung der Reihe nach einem Integrator zugeführt werden, um das Integral der Ausgangssignale zu bilden.

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