SU1635153A1 - Device for calibrating seismic channels - Google Patents
Device for calibrating seismic channels Download PDFInfo
- Publication number
- SU1635153A1 SU1635153A1 SU884625228A SU4625228A SU1635153A1 SU 1635153 A1 SU1635153 A1 SU 1635153A1 SU 884625228 A SU884625228 A SU 884625228A SU 4625228 A SU4625228 A SU 4625228A SU 1635153 A1 SU1635153 A1 SU 1635153A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- filter
- digital
- register
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к сейсмометрии и предназначено дл контрол сейсмических каналов без прерывани процесса регистрации сейсмических сигналов. Цель изобретени - повышение точности при одновременном увеличении оперативности достоверности калибровки. Устройство содержит сейсмический канал (СК), коммутатор каналов. аналого-цифровой преобразователь, цифровой регистратор, генератор и блок масштабировани , блок нормирующих усилителей и адаптивный цифровой режекторный фильтр. В предлагаемом устройстве нар ду с калибровкой СК напр жени ми, превышающими уровень микросейсмического фона, обеспечиваетс калибровка СК напр жением равным и менее уровн микросейсмического фона, благодар нормировке по амплитуде блоком нормирующих усилителей напр жени на входе АЦП и выделению синусоидальных составл ющих из отклика СК на калибровочное воздействие адаптивным цифровым ре- жекторным фильтром 1 з.п -лы,2 ил СО СThe invention relates to seismometry and is intended to monitor seismic channels without interrupting the process of recording seismic signals. The purpose of the invention is to increase accuracy while simultaneously increasing the accuracy of the calibration accuracy. The device contains a seismic channel (IC), channel switch. analog-to-digital converter, digital recorder, generator and scaling unit, block of normalizing amplifiers and adaptive digital notch filter. In the proposed device, along with calibration of ICs with voltages exceeding the level of microseismic background, calibration of SCs with voltage equal to and less than the level of microseismic background is provided due to the amplitude normalization by the block of normalizing voltage amplifiers at the ADC input and separation of sinusoidal components from the response SC calibration effect of an adaptive digital notch filter 1 C.p.-ly, 2 silt WITH S
Description
Изобретение относитс к сейсмометрии и предназначено дл контрол сейсмических каналов без прерывани процесса регистрации сейсмических сигналов.The invention relates to seismometry and is intended to monitor seismic channels without interrupting the process of recording seismic signals.
Цель изобретени - повышение точности калибровки сейсмических каналов при одновременном повыше+ши оперативности и достоверности.The purpose of the invention is to improve the accuracy of calibration of seismic channels while simultaneously increasing efficiency and reliability.
На фиг. 1 и 2 представлены схемы предлагаемого устройства и адаптивного цифрового режекторного фильтра Устройство содержит калибруемый сейсмический канал 1, генератор 2, адаптивный цифровой режекторный фильтр 3, блок 4 масштабировани , коммутатор 5 каналов, блок б нормирующих усилителей, аналого-цифровой преобразователь 7, цифровой регистратор 8, дешифратор 9 адреса устройства, регистр 10 выдачи данных, микропроцессор 11, регистр 12 адреса, посто нное запоминающее устройство 13. оперативное запоминающее устройство 14, магистральный приемо-передатчик 15.FIG. 1 and 2 show the diagrams of the proposed device and adaptive digital notch filter. The device contains calibrated seismic channel 1, generator 2, adaptive digital notch filter 3, scaling unit 4, switch 5 channels, block b of normalizing amplifiers, analog-to-digital converter 7, digital recorder 8 , a device address decoder 9, a data output register 10, a microprocessor 11, an address register 12, read-only memory 13. random access memory 14, a main transceiver to 15.
Генератор 2, блок 4 масштабировани , калибруемый сейсмический канал 1, коммутатор 5 каналов, блок б нормирующих усилителей , аналого-цифровой преобразователь 7 адаптивный цифровой режекторный фильтр (АЦРФ) 3, цифровой регистратор 8 включены последовательно. Кроме того второй аыход генератора 2 соединен со вторым входом АЦРФ 3, выход блока 4 масштабировани соединен со вторым входом коммутатора 5 каналов, второй выход блока 6 нормируюоGenerator 2, scaling unit 4, calibrated seismic channel 1, switch 5 channels, block b of normalizing amplifiers, analog-digital converter 7 adaptive digital notch filter (ACRF) 3, digital recorder 8 are connected in series. In addition, the second output of the generator 2 is connected to the second input of the ACRF 3, the output of the scaling unit 4 is connected to the second input of the switch 5 channels, the second output of the block 6 is normalized
GJGj
слcl
СПSP
соwith
щих усилителей соединен со вторым входом цифрового регистратора 8of the amplifiers connected to the second input of the digital recorder 8
Вход магистрального приемо-передат- чика АЦП 15 вл етс первым входом блока 3, который подключен ЛЦП 7. вход микропроцессора 11 вл етс вторым входом блока , который подключен к генератору 2, выход регистра 10 выдачи данных вл етс выходом блока, который подключен к цифровому регистра тору 8; вход-выход микропроцессора 11 соединен с первым входом регистра адреса и с первым входом регистра 10 выдачи данных, он же соединен с выходами ПЗУ 13, ОЗУ 14 и магистрального приемо-передатчика 15; оторой вход реш- стра 12 адреса и первые входы ПЗУ 13 и ОЗУ 14 соединены со входом дешифратора 9 адреса устройства, п ть выходов дешифратора 9 соединены с п тью входами третьим входом регистра 12 адреса и вторыми входами ПЗУ 13, ОЗУ 14, магистрально-при- емо-передатчика АЦП 15 и регистра 10 выдачи данных.The input of the main transceiver ADC 15 is the first input of block 3, which is connected to the LCP 7. The input of microprocessor 11 is the second input of the block that is connected to the generator 2, the output of the data output register 10 is the output of the block that is connected to the digital register torus 8; the input-output of the microprocessor 11 is connected to the first input of the address register and to the first input of the data output register 10, it is also connected to the outputs of the ROM 13, the RAM 14 and the main transceiver 15; The input of the address 12 address and the first inputs of the ROM 13 and the RAM 14 are connected to the input of the device address decoder 9, the five outputs of the decoder 9 are connected to the five inputs by the third input of the address register 12 and the second inputs of the ROM 13, the RAM 14, the main cable - ATSP 15 emo-transmitter and data output register 10.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Синусоидальное напр жение калибровки заданной частоты с выход leneparopa 2 поступает на блок 4 масштабировани . В блоке4 масштабировани производитс выбор амплитуды калибровочного сигнала в зависимости от значени коэффициента передачи калибруемого сейсмического канала (СК) 1 на заданной частоте и режима калибровки . При калибровке СК 1 без прерывани регистрации сейсмических событий ампли туда синусоидального калибровочною сигнала на выходе блока 4 масштабировани устанавливаетс равной или менее ампли туды микросейсмического фона, при калибровке с прерыванием регистрации амплитуда синусоидального калибровочно го сигнала устанавливаетс Польше амплитуды микросейсмического фона, но 1акой, чтобы преобразование сигналов с выхода коммутатора каналов (КК) 5 соответствовало полной шкале аналого-цифрового преобразовател 1 (АЦП) 7. С выхода блока А масштабировани напр жение синусоидального калибровочною сигнала поступает на вход КК 5 и калибруемый канал СК 1. Отклик СК 1, представл ющий аддитивную смесь синусоидального калибровочного сигнала и микросейсмического фона, пос р/птег через КК 5 на вход блока 6 нормирующих усилителей КК 5 поочередно подключает к БНУ 6 синусоидальный калибровочный сигнал и отклик СК 1. В БНУ 6 производилс нормировка по амплитуде (приведение к полной шкале АЦП) калибровочного сигнала и отклика СК 1 и формирование в соответствии с выбранным диапазоном амплитуды кода диапазона преобразовани . Сформированный код с выхода 2 БНУ 6 поступает на второй вход цифровою регистратора 8.A sinusoidal calibration voltage of a given frequency from the output of the leneparopa 2 is fed to the scaling unit 4. In scaling block 4, the amplitude of the calibration signal is selected depending on the value of the transfer coefficient of the calibrated seismic channel (CK) 1 at a given frequency and the calibration mode. When calibrating SC 1 without interrupting the recording of seismic events, the amplitude of the sinusoidal calibration signal at the output of scaling unit 4 is set equal to or less than the amplitude of the microseismic background, while calibrating with interrupting the recording, the amplitude of the sinusoidal calibration signal is set to Poland, the amplitude of the microseismic background, but 1, the signal amplitude from the output of the channel switch (CC) 5 corresponded to the full scale of the analog-digital converter 1 (ADC) 7. From the output of the block A ma The voltage of the sinusoidal calibration signal is fed to the input of QC 5 and the calibrated channel SC 1. The response of IC 1, which is an additive mixture of the sinusoidal calibration signal and the microseismic background, connects through the QC 5 to the input of block 6 of normalizing amplifiers QC 5 alternately connects to BNU 6 sinusoidal calibration signal and the response of SC 1. In BNU 6, the amplitude was normalized (brought to the full scale of the ADC) of the calibration signal and the response of SC 1 and the amplitude was formed in accordance with the selected range s range conversion code. The generated code from the output 2 BNU 6 is fed to the second input of the digital recorder 8.
АЦП 7 преобразует отсчеты в цифровойADC 7 converts samples to digital.
код и цифровые коды этих отсчетов поступают далее в АЦРФ 3.The code and numerical codes of these samples are then sent to the ACRF 3.
АЦФР 3 производит обработку кодированных отсчетов отклика СК 1 и исходногоATSFR 3 processes the encoded samples of the response of the SC 1 and the original
калибровочного сигнала заданной частоты, поступающих с АЦП 7 в соответствии с алгоритмом , позвол ющим выделить из отклика СК 1 синусоидальный калибровочный сигнал. Со второго выхода генератора 2 наthe calibration signal of a given frequency, coming from the ADC 7 in accordance with an algorithm that allows to extract a sinusoidal calibration signal from the response SC 1. From the second output of the generator 2 to
втрой входАЦРФ 3 поступает сигнал прерывани , позвол ющий синхронизировать обработку кодированных отсчетов, поступающих с АЦП 7 и АЦРФ 3.the third ADRC 3 interrupt signal is received, which allows synchronization of the processing of coded samples from ADC 7 and ADRC 3.
С выхода АЦРФ 3 обработанные цифровые коды отсчетов исходной и выделенной синусоиды поступают на первый вход цифрового регистратора 8, на второй его вход поступает код диапазона преобразовани со второго выхода БНУ 6. ЦР 8 производитFrom the output of the ATSRF 3, the processed digital codes of the original and selected sinusoid samples are fed to the first input of the digital recorder 8, to the second input it receives the code of the conversion range from the second output of the BNU 6. CR 8 produces
анализ кода диапазона преобразовани и в зависимости от его значени восстанавливает цифровые коди отсчетов исходной и выделенной из отклика СК 1 синусоид, поступающих на первый вход После восстановлени цифровых кодов ЦР 8 вычисл ет значени амплитуд синусоид и определ ет по ним значени коэффициента передачи СК 1 на заданной частоте.analysis of the conversion range code and, depending on its value, restores the digital coding of samples of the original CK 1 sinusoids selected from the response and received at the first input. After restoring the digital codes, LR 8 calculates the values of the amplitudes of the sinusoids and determines the values of the CK 1 transmission coefficient at a given frequency
После определени цифровым регистратором 8 коэффициента передачи на одной частоте в генераторе 2 устанавливают другую частоту синусоидального калибровочного сигнала, цикл измерени повтор ют и так до полного определени АЧХ.After determining the transmission coefficient 8 by the digital recorder at one frequency in generator 2, another frequency of the sinusoidal calibration signal is set, the measurement cycle is repeated until the full determination of the frequency response.
Адаптивный цифровой режекторныйAdaptive digital notch
фильтр 3 производит выделение синусоидального калибровочного сигнала из аддитивной смеси синусоидального калибровочного сигнала и микросейсмического фонаfilter 3 produces a sinusoidal calibration signal from the additive mixture of a sinusoidal calibration signal and a microseismic background
Дл реализации адаптивного цифрового режекторного фильтра на вход фильтра необходимо подать напр жение синусоидальной формы с заданной частотой синусоидального калибровочного воздействи . Обновление весовых коэффициентов W1J и W2j в процессе адаптации фильтра описываетс уравнением Уидроу-ХоффаTo implement an adaptive digital notch filter, a sinusoidal voltage with a given frequency of a sinusoidal calibration effect must be applied to the input of the filter. Updating the weights W1J and W2j during the filter adaptation process is described by the Widrow-Hoff equation
Wij4 1 - Wij + 2 / Ј, -Xij,(1)Wij4 1 - Wij + 2 / Ј, -Xij, (1)
W2j 1 - W2j 2 / Јj X2j,(2)W2j 1 - W2j 2 / Јj X2j, (2)
где Xij, X2| - выборки в опорном канале, описываемые уравнени ми:where xij, x2 | - samples in the reference channel described by the equations:
Xi| А Cos (ш0 jT + р),(3)Xi | A Cos (ш0 jT + р), (3)
X2j A Sin (Wo /Т + р) ,(4)X2j A Sin (Wo / T + p), (4)
где (л - посто нна времени адаптации фильтра;where (l - constant filter adaptation time;
EJ - сигнал ошибки между желаемым откликом фильтра и сигналом на основном входе;EJ - error signal between the desired filter response and the signal at the main input;
ctfe - собственна частота фильтра;ctfe is the natural frequency of the filter;
Т - период дискретизации.T is the sampling period.
А - амплитуда сигнала.A is the signal amplitude.
Собственна частота фильтра аь в данном случае соответствует частоте синусоидального калибровочного сигнала.The natural frequency of the filter ai in this case corresponds to the frequency of the sinusoidal calibration signal.
В посто нном запоминающем устройстве (ПЗУ) 13 фильтра записана таблица кодов синусоидальной функции, которые используютс дл формировани отсчета в соответствии с формулой (4). Формирование кодов отсчетов Xij, X2 производитс следующим образом. На вход микропроцессора 11 поступает сигнал Прерывани со второго выхода генератора 2, по которому микропроцессор 11 формирует адрес (Z) чейки пам ти ПЗУ 13 и производит запись адреса в регистр 12 адреса. По этому адресу из ПЗУ 13 в микропроцессоре 11 производитс считывание кода отсчета Х2| Затем в микропроцессоре 11 производитс добавление к сформированному адресу числа 256 и выдача вновь сформированного адреса в регистр адреса 12, по которому из ПЗУ 13 в микропроцессор 11 считываетс код отсчета Xij. Добавление к содержимому регистра 12 адреса числа 256 обусловлено тем, что функции sin t и cos иь t сдвинуты междуIn the permanent storage device (ROM) 13 of the filter, a table of sinusoidal function codes is recorded, which are used to form a reference in accordance with formula (4). The generation of sample codes Xij, X2 is performed as follows. The input of the microprocessor 11 receives the Interrupt signal from the second output of the generator 2, through which the microprocessor 11 generates the address (Z) of the memory cell of the ROM 13 and records the address in the address register 12. At this address, the readout code X2 is read from the ROM 13 in the microprocessor 11 | Then, in the microprocessor 11, the number 256 is added to the generated address and the newly formed address is sent to the address register 12, from which the readout code Xij is read from the ROM 13 to the microprocessor 11. The addition to the contents of register 12 of the address 256 is due to the fact that the functions sin t and cos and t are shifted between
JTJt
собой наyourself on
22
Посто нна времени адаптации ЛЦРФ 3 р хранитс в ПЗУ 13. В процессе работы АЦРФ 3 производитс вычисление весовых коэффициентов в соответствии с вышеприведенными соотношени ми, затем вычисление кода отсчета каждого из входных сигналов фильтра, после чего коды отсчетов поступают из микропроцессора 11 в регистр 10 выдачи данных и далее на вход цифрового регистра 8. На вход магистрального приемо-передатчика (АЦП) 15, который согласует вход АЦРФ 3 и выход АЦП 7, коды отсчетов поступают с блока АЦП 7. Дешифратор 9 адреса устройства синхронизирует работу всех узлов АЦРФ 3. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 14 служит дл хранени промежуточных результатов вычислений весовых коэффициентов Wij и кодов отсчетов Xij, X2j. The adaptation time of the LCRC 3 r is stored in ROM 13. In the course of the operation of the RDC 3, the weights are calculated in accordance with the above ratios, then the count code of each filter input is calculated, and then the count codes are transferred from the microprocessor 11 to the output register 10 data and then to the input of the digital register 8. To the input of the main transceiver (ADC) 15, which matches the input of the ADRF 3 and the output of the ADC 7, the sampling codes come from the ADC block 7. The decoder 9 of the device address synchronizes the bot of all the ACRF 3 nodes. The random access memory (RAM) 14 is used to store intermediate results of the calculation of the weight coefficients Wij and count codes Xij, X2j.
Устройство обеспечивает высокую точность определени АЧХ калибруемого сейсмического канала, как в режиме с прерыванием, так и без прерывани регистрации сейсмических событий, за счет того.The device provides high accuracy of determining the frequency response of the calibrated seismic channel, both in interrupted and non-interrupted seismic events, due to that.
что АЦРФ 3 позвол ет с высокой точностью выделить из отклика СК 1 синусоидальный калибровочный сигнал, и за счет нормировки по амплитуде синусоидального сигнала иthat the ACRF 3 allows a sinusoidal calibration signal to be extracted with high accuracy from the response of the IC 1, and due to the normalization of the amplitude of the sinusoidal signal and
отклика СК 1 на входе АЦП 7.response IC 1 at the input of the ADC 7.
Высока достоверность калибровки СК 1 обеспечиваетс возможностью проведени калибровки относительно малыми по амплитуде синусоидальными калибровочными сигналами, что снижает веро тность выхода катушки СК 1 из рабочей области линейности магнита преобразовател сейсмического канала.The high accuracy of the CK 1 calibration is provided by the ability to calibrate relatively small amplitude sinusoidal calibration signals, which reduces the likelihood of the CK 1 coil coming out of the working area of the linearity of the seismic channel converter magnet.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884625228A SU1635153A1 (en) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | Device for calibrating seismic channels |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884625228A SU1635153A1 (en) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | Device for calibrating seismic channels |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1635153A1 true SU1635153A1 (en) | 1991-03-15 |
Family
ID=21417353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884625228A SU1635153A1 (en) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | Device for calibrating seismic channels |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1635153A1 (en) |
-
1988
- 1988-12-26 SU SU884625228A patent/SU1635153A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гребенчук Г.С., Фремд В.М. Микропроцессорное формирование и коррекци частотных характеристик. - Сейсмические приборы, Вып. 16, М.. Наука, 1984, с 38/40 Авторское свидетельство СССР № 1241173. кл. G 01 V 1/16, 1985 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2007053413A2 (en) | Dual sine-wave time stamp method and apparatus | |
SU1635153A1 (en) | Device for calibrating seismic channels | |
JPS5943436A (en) | Input circuit | |
SU1758573A1 (en) | Device for measuring electric power | |
SU1363244A1 (en) | Device for computing signal spectrum | |
SU1651220A1 (en) | Method for measurement of analogue quantity | |
SU653574A1 (en) | Amplitude-type spectrum analyzer | |
SU807311A1 (en) | Measuring information processing device | |
SU1221625A1 (en) | Tester for alternating current measuring instruments | |
SU930141A1 (en) | Panoramic frequency meter | |
SU741178A1 (en) | Digital device for comparing frequencies | |
SU1420673A1 (en) | Discrete information transmission device | |
SU1575322A1 (en) | Discrete signal demodulator | |
SU1589314A1 (en) | Device for coding sound signals in frequency domain | |
SU1237924A1 (en) | Device for reproducing broad-band vibration spectrum | |
SU1672559A1 (en) | Digital filter | |
SU1539706A1 (en) | Digital seismic station | |
SU1755376A1 (en) | Coding converter | |
SU706925A1 (en) | Analogue-digital converter | |
SU1247775A1 (en) | Device for recognizing single and group composite pulse signals | |
RU1778724C (en) | Device for collecting and converting sea seismic information | |
SU1711109A1 (en) | Device for spectral-time analysis of signals | |
SU1667102A1 (en) | Device for signal spectrum calculation | |
SU1500827A2 (en) | Sensing device having automatic calibration function | |
SU869025A1 (en) | Analogue-digital converter |