SU1716460A1 - Сейсмическа многоканальна станци дл регистрации и обработки фазоманипулированных сигналов - Google Patents
Сейсмическа многоканальна станци дл регистрации и обработки фазоманипулированных сигналов Download PDFInfo
- Publication number
- SU1716460A1 SU1716460A1 SU904776433A SU4776433A SU1716460A1 SU 1716460 A1 SU1716460 A1 SU 1716460A1 SU 904776433 A SU904776433 A SU 904776433A SU 4776433 A SU4776433 A SU 4776433A SU 1716460 A1 SU1716460 A1 SU 1716460A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- inputs
- outputs
- input
- output
- multipliers
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к геофизике и может быть использовано в вибросейсморазведке с применением фазо- манипулированных (ФМ) сигналов. Цель изобретени - повышение .производитель ности за счет уменьшени объема вычислений при преобразовании ФМ-сиг- налов в реальном масштабе времени. Дл этого в сейсмостанцию, содержащую .в каждом канале усилитель, переключаемый полосовой фильтр, два входных и выходных перемножител , два декодирующих устройства, генератор синусоидального сигнала, Фазосдвигающее на Sf/2. устройство, вычитающее устройство, регулируемую линию задержки, накопитель и общий дл всех каналов формирователь опорного сигнала, коммутатор и регистратор, введены в каждый канал два ФНЧ, два компрессора частоты отсчетов , два интерпол тора и две компенсирующие линии задержки. Входы ФНЧ соединены с выходами входных перемножителей , а выходы - с входами компрессоров частоты отсчетов,: выходы которых соединены с. входами декодирующих устройств, выходы которых св заны с входами интерпол торов, выходы которых соединены с выходными перемножител ми . Вторые входы последних соединены через компенсирующие линии задержки с выходами соотгетственно генератора синусоидального сигнала и фазосдвигающего на Of /2 устройства. 1 ил. (Л
Description
Изобретение относитс к геофизике и может быть использовано в вибросей сморазведке с применением фазоманипу- - лированньгх (ФМ) сигналов.
Известна сейсмическа станци , реализующа способ сейсморазведки с применением ОМ-сигналов, содержаща генератор опорного сигнала, усилитель,- .коррел тор и регистратор.
Однако данна сейсмостанци вл - етс достаточно сложной, так как дл достижени требуемой точности преобразовани ОА-сигнадов в импульсную Форму в реальном масштабе времени требуетс выполн ть большой объем вычислений в коррел торе, поэтому используемый коррел тор вл етс сложным , с большой потребл емой мощностью,
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности вл етс сейсмостанци , содержаща в каждом канале сейсмический усилитель, переклю0 о
31716460
чаемый полосовой фильтр, два входных выходных перемножител , два декодирующих устройства, генератор синусоидального сигнала, фазосдвигаювторого интерпол торов, выходы которых соединены с первыми входами выходных перемножителей, а вторые входы первого и второго выходных перещее на if/2 устройство, вычитающее уст- множителей соединены через соответствторого интерпол торов, выходы которых соединены с первыми входами выходных перемножителей, а вторые входы первого и второго выходных пере
ройство, регулируемую линию задержки, накопитель и общий дл всех каналов формирователь опорного сигнала, коммутатор и цифровой магнитный регистратор . Здесь преобразование ФМ-сигналов в импульсную форму производитс раздельно дл несущей частоты ФМ-сиг- нала и огибающей. Обработка огибающей имеющей значительно более низкочас- . тотный спектр по сравнению со спектром входного сигнала, производитс с частотой отсчетов входного сигнала, т.е. значительно большей, чем требуетс дл обработки огибающей. Это вызывает необходимость проведени большого объема вычислений, а следова- ь тельно, снижает производительность.
Недостаток данной сейсмостанции - невысока производительность за счет большого объема вычислений при преобразовании ФМ-сигналов.
Цель изобретени - повышение производительности за счет уменьшени объема вычислений при преобразовании ФМ-сигналов в реальном масштабе времени .
Поставленна цель достигаетс тем, что. в сейсмическую станцию, состо щую из установленных в каждом канале сейсмического усилител , переключаемого полосового фильтра, двух входных пере множителе двух декодирующих устройств , двух выходных перемножителей, генератора синусоидального сигнала, фазосдвигающего на /1Г/2 устройства, вычитающего устройства, регулируемой линии задержки, накопител и общих дл всех каналов формировател опорного сигнала, коммутатора и магнитно го регистратора, в каждый сейсмический канал введены два фильтра нижних частот (ФНЧ), два компрессора частоты отсчетов, два интерпол тора и две компенсирующие линии задержки. Входы первого и второго ФНЧ соединены соответственно с выходами первого и второго входных перемножителей, а выходы - с входами соответственно первого и второго компрессоров частоты отсчетов, выходы которых соединены соответственно с входами декодирующих устройств, выходы которых соединены с входами соответственно первого и
0
5
0
5
0
5
венно первую и вторую компенсирующие линии задержки с выходами соответственно генератора синусоидального сигнала и фазосдвигающего на устройства .
На чертеже представлена функциональна схема сейсмостанции.
Станци содержит сейсмический усилитель 1, переключаемый полосовой фильтр 2, входные перемножители 3 и 4, генератор 5 синусоидального сигнала, фазосдвигающее на V/2 устройство 6, ФНЧ 7 и 8, компрессоры, 9 и 10 частоты отсчетов, декодирующие устройства 11 и 12, формирователь 13 опорного сигнала , интерпол торы 14 и 15 выходные перемножители 16 и 17, компенсирующие линии 18 и 19 задержки, вычитающее устройство 20, регулируемую линию 21 задержки, накопитель 22, коммутатор 23 и цифровой магнитный регистратор 24 .
В качестве компрессоров 9 и 10 частоты отсчетов используютс устройства, пропускающие на выход только часть входных, отсчетов, например каждый восьмой при снижении частоты отсчетов в 8 раз.
В качестве декодирующих устройств , 11 и 12 может, быть применен коррел - TOp3 который достаточно прост, так как в случае ФМ-сигнала опорный сиг- г нал может принимать лишь два значени .
Сейсмостанци работает следующим
образом.
В каждом канале отсчеты входного ФМ-сигнала , усиленного сейсмическим усилителем 1 и ограниченного по частоте переключаемым полосовым фильтром 2, поступают на первые входы входных перемножителей 3 и 4. На вторые входы перемножителей 3 и 4 поступают сигналы с генератора 5 синусоидального сигнала , причем на второй перемножитель, 4 сигнал поступает непосредственно с генератора 5, а на первый перемножитель 3 - сигнал с генератора 5,. про- шедщи$ через фазосдвигающее на 1Г/2 устройство 6. Частота синусоидального сигнала равна несущей частоте ФМ- . сигнала, поэтому на выходах входных перемножителей 3 и 4 выдел ютс Сиг10
налы огибающей входного ФМ-сигнала. Отсчеты сигналов огибающих поступают на входы ФНЧ 7 и 8, которые ограничивают полосы пропускани частот до ве- с личины, равной верхней граничной частоте огибающей ФМ-сигнала, чтобы исключить эффекты наложени спектров при уменьшении частоты отсчетов сиг- калов огибающей входного ФМ-сигнала в компрессорах 9 и частоты отсчетов . Сигналы огибающих со сниженной частотой отсчетов с выходов компрессоров 9 и 10 частоты отсчетов поступают на первые входы декодирующих . 15 устройств 11 и 12, на вторые входы которых поступает опорный сигнал с формировател 13 опорного сигнала, вл ющийс копией сигнала, используемого дл фазовой манипул ции несущей д частоты ФМ-сигнала при его формировании перед излучением. По заверши- нии процесса коррел ции отсчеты коррел ционных функций огибающих с выходов декодирующих устройств 11 и 12 25 поступают на входы интерпол торов 14 и 15, предназначенных дл увеличени частоты отсчетов до ее исходного значени . С выходов интерпол торов 14
Введение в сейсмоста нцию двух ФНЧ компрессоров частоты отсчетов, интер пол торов и компенсирующих линий за держки позвол ет существенно уменьшить объем вычислений в декодирующих устройствах 11 и 12 при вычислении коррел ционных функций. Действительно , объем вычислений, производимых в единицу времени, может быть вы ражен формулой
m.
(1)
где N - число вычислительных циклов fg - частота отсчетов; m - число точек коррел ционной
функции. .
Число точек коррел ционной функци определ етс по формуле
смакс 2)
где смакс - максимальна длина корре л ционной функции во вре мени . Подставл (2) в (1), получим
смаксТаким образом, с уменьшением частоты отсчетов объем вычислений умень шаетс пропорционально квадрату
и 15 отсчеты коррел ционных функций . 30 уменьшени частоты отсчетов. Из (2)
огибающих поступают на первые входы выходных перемножителей 16 и 17. На их вторые-входы поступают синусоидальные сигналы с выходов компенсирующих
линий 18 и 19 задержки, величина за-.35 тельно объем пам ти коррел тора,
Пример. Допустим, что сей ческие исследовани провод тс в пазоне частот 125 - 500 Гц, т.е. суща частота ФМ-сигнала находитс в пределах 125 - 500 Гц. При этом спектр сигнала, используемого дл нипул ции, а следовательно, и спе огибающей ФМ-сигнала на входах дё дирующих устройств не может быть ре, чем 62,5 Гц. При этом частота отсчетов при необходимости иметь менее 4-х отсчетов на один период верхней граничной частоты состави 2000 Гц. При максимальной длине к рел ционной функции во времени ра 2с и без снижени частоты отсчето число циклов вычислени в коррел ре составит 8-10 . Если же с помо компрессора снизить частоту отсче на входе коррел тора до 250 Гц, т уменьшить по сравнению с 2000 Гц 8 раз (4 отсчета на период частот 62,5 Гц), .то число циклов вычисле в коррел торе при той же длине ко
держки в которых равна сумме задержек , вносимых ФНЧ 7 и 8,.компрессорами 9 и 10 частоты отсчетов, интер- - по торами 14 и 15. Па вход линии 18 задержки поступает синусоидальный сиг нал с выхода генератора 5 синусоидального сигнала. Синусоидальный сигнал на вход линии 19 задержки посту-; п ает с выхода фазосдвигающего на ft/2 . устройства 6. Входные сигналы выход- ных перемножителей 16 и 1.7 поступают - на вход вычитающего устройства 20, на выходе которого в результате выдел етс импульсный сигнал, который через регулируемую линию 21 задержки поступает в накопитель 22. Регулируема лини 21 задержки предназначена дл выравнивани задержек в случае накоплени сигналов с разными значени ми несущих частот. По завершении процесса накоплени накопленные сигналы с выхода накопител 22 передаютс через коммутатор 23 на вход циф- . рового магнитного регистратора 24.
0
с 5 д 5 64606
Введение в сейсмоста нцию двух ФНЧ, компрессоров частоты отсчетов, интерпол торов и компенсирующих линий задержки позвол ет существенно уменьшить объем вычислений в декодирующих устройствах 11 и 12 при вычислении коррел ционных функций. Действительно , объем вычислений, производимых в единицу времени, может быть выражен формулой
m.
(1)
где N - число вычислительных циклов; fg - частота отсчетов; m - число точек коррел ционной
функции. .
Число точек коррел ционной функции определ етс по формуле
смакс 2)
где смакс - максимальна длина коррел ционной функции во времени . Подставл (2) в (1), получим
смаксТаким образом, с уменьшением частоты отсчетов объем вычислений уменьшаетс пропорционально квадрату
следует, что одновременно с уменьшением частоты отсчетов пропорционально уменьшаетс и число вычисл емых точек
коррел ционной функции, а следоваI
тельно объем пам ти коррел тора,
Пример. Допустим, что сейсмические исследовани провод тс в диапазоне частот 125 - 500 Гц, т.е. несуща частота ФМ-сигнала находитс в пределах 125 - 500 Гц. При этом спектр сигнала, используемого дл манипул ции , а следовательно, и спектр огибающей ФМ-сигнала на входах дёко-. дирующих устройств не может быть шире , чем 62,5 Гц. При этом частота отсчетов при необходимости иметь не менее 4-х отсчетов на один период верхней граничной частоты составит 2000 Гц. При максимальной длине коррел ционной функции во времени равной 2с и без снижени частоты отсчетов число циклов вычислени в коррел торе составит 8-10 . Если же с помощью компрессора снизить частоту отсчетов на входе коррел тора до 250 Гц, т.е. уменьшить по сравнению с 2000 Гц в 8 раз (4 отсчета на период частоты 62,5 Гц), .то число циклов вычислени в коррел торе при той же длине кор-
рел ционной функции во времени соста- . вит лишь 125И03, т.е. в 64 раза меньше ..
Снижение частоты отсчетов в данном случае не приводит к потере точности определени времени прихода волн. Действительно, обработка отсчетов сигналов в каждом сейсмическом канале разделена на две ветви, в каж- ю дои из которых на вторые входы пере- множителей подаютс синусоидальные сигналы, сдвинутые по фазе на Т/2 относительно другой ветви „ Поэтому соотношение амплитуд сигналов одной j из ветвей относительно другой определ етс начальной фазой входного сигнала , а следовательно, временем его прихода. Так как уменьшение частоты отсчетов не вли ет на соотношение 2 амплитуд, на выходе вычитающего устройства восстанавливаетс правильное значение начальной фазы сигнала.
Предлагаема сейсмостанци обеспечивает значительное повышение произ- 2 водительности за счет снижени объема вычислений и требуемого объема пам ти при преобразовании ФМ-сигналов в импульсную форму в реальном време- ни} что позвол ет примен ть ее в об- 3 ласти высокоразрешающей сейсморазведки . Изобретение обеспечивает снижение потребл емой мощности, уменьшение габаритов и веса станции.
Ф
35
ормула изобретени Сейсмическа многоканальна станци дл регистрации и обработки фазо- манипулированных сигналов, содержаща установленные в каждом канале смический усилитель, переключаемый полосовой фильтр, два входных перемножител , два декодирующих устройства , два выходных перемножител , генератор синусоидального сигнала, фазо- 45 сдвигающее на 1Г/2 устройство, вычитающее устройство, регулируемую линию задержки, накопитель и общие дл всех каналов формирователь опорного сигнала , коммутатор, цифровой магнитный 50 регистратор, причем вход переключаемого полосового фильтра соединен с
608
выходом сейсмического усилител , выход - с первым входом каждого из входных перемножителей, вторые входы первого и второго входных перемножителей соединены с выходами соответственно фазосдвитающего Half/2 устройства и генератора синусоидального сиг 0
5 0
5
5 0
нала, выход которого соединен с входом фазрсдвигающего на и/2 устройства, выход формировател опорного сигнала соединен с вторыми входами декодирующих устройств, выходы перового и рого выходных перемножителей соединены с вычитающим устройством, выход которого через регулируемую линию задержки соединен с входом накопител , выход накопител каждого канала соединен с соответствующим входом коммутатора , выход которого соединен с входом цифрового магнитного регистратора , отличающа с тем, что, с целью повышени производительности за счет уменьшени объема вы- числений при преобразовании Фазомани- пулированных сигналов вчреальном масштабе времени, в каждый канал сейсмо- станции введены два фильтра нижних - частот, два компрессора частоты отсчетов , два интерпол тора и две компенсирующие линии задержки, причем входы первого и второго фильтров нижних частот соединены с выходами соответственно первого и второго входных перемножителей, а выходы - с входами соответственно первого и второго компрессоров частоты отсчетов, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго декодирующих устройств, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго интерпол торов , выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго выходных перемножителей, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первой и второй компенсирующих линий задержки, входы которых соединены соответственно с выходами генератора синусоидального сигнала и фазосдвигающего на IT/2 устройства .
Claims (1)
- Формула изобретенияСейсмическая многоканальная станция для регистрации и обработки Фазоманипулированных сигналов, содержащая установленные в каждом канале сей-цо смический усилитель, переключаемый полосовой фильтр, два входных перемножителя, два декодирующих устройства, два выходных перемножителя, генератор синусоидального сигнала, фазо- 45 сдвигающее на /2 устройство, вычитающее устройство, регулируемую линию задержки, накопитель и общие для всех каналов формирователь опорного сигнала, коммутатор, цифровой магнитный 5Q регистратор, причем вход переключаемого полосового фильтра соединен с выходом сейсмического усилителя, выход - с первым входом каждого из входных перемножителей, вторые входы первого и второго входных перемножителей соединены с выходами соответственно Фазосдвигающего на^/2 устройства и генератора синусоидального сигнала, выход которого соединен с входом фазосдвигающего на ^/2 устройства, выход формирователя опорного сигнала соединен с вторыми входами декодирующих устройств, выходы первого и вто^к рого выходных перемножителей соединен Цы с вычитающим устройством, выход которого через регулируемую линию задержки соединен с входом накопителя, выход накопителя каждого канала соединен с соответствующим входом коммутатора, выход которого соединен с входом цифрового магнитного регистратора, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности за счет уменьшения объема вы- числений при преобразовании фазоманипулированных сигналов в реальном масштабе времени, в каждый канал сейсмостанции введены два Фильтра нижних -* частот, два компрессора частоты отсчетов, два интерполятора и две компенсирующее линии задержки, причем входы первого и второго фильтров нижних частот соединены с выходами соответственно первого и второго входных перемножителей, а выходы - с входами соответственно первого и второго компрессоров частоты отсчетов, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго декодирующих устройств, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго интерполяторов, выходы которых соединены с первыми' входами соответственно первого и второго выходных перемножителей, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первой и второй компенсирующих линий задержки, входы которых соединены соответственно с выходами генератора синусоидального сигнала и фазосдвигающего на ^/2 устройства .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904776433A SU1716460A1 (ru) | 1990-01-03 | 1990-01-03 | Сейсмическа многоканальна станци дл регистрации и обработки фазоманипулированных сигналов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904776433A SU1716460A1 (ru) | 1990-01-03 | 1990-01-03 | Сейсмическа многоканальна станци дл регистрации и обработки фазоманипулированных сигналов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1716460A1 true SU1716460A1 (ru) | 1992-02-28 |
Family
ID=21488493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904776433A SU1716460A1 (ru) | 1990-01-03 | 1990-01-03 | Сейсмическа многоканальна станци дл регистрации и обработки фазоманипулированных сигналов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1716460A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2818988C1 (ru) * | 2023-06-19 | 2024-05-08 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Республиканский академический научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт горной геологии, геомеханики, геофизики и маркшейдерского дела" (РАНИМИ) | Модульная многоканальная шахтная сейсмостанция |
-
1990
- 1990-01-03 SU SU904776433A patent/SU1716460A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент СПА Р 4069470, :кл. 340-155, 1978, Авторское свидетельство СССР . 1583901, кл. G 01 V 1/00, 1988. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2818988C1 (ru) * | 2023-06-19 | 2024-05-08 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Республиканский академический научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт горной геологии, геомеханики, геофизики и маркшейдерского дела" (РАНИМИ) | Модульная многоканальная шахтная сейсмостанция |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6085077A (en) | Hardware efficient digital channelized receiver | |
US3731268A (en) | Time-compressing multi-transmission signals | |
GB1205598A (en) | Frequency-multiplex data transmission | |
US4011438A (en) | Simplified digital moving target indicator filter | |
CN109975771B (zh) | 基于信号三阶相位差分的宽带数字信道化方法 | |
US4926392A (en) | Method and apparatus for obtaining seismic vibrator reflection data | |
GB2070247A (en) | Method and apparatus for detecting a doppler-shifted waveform in an electrical signal | |
SU1716460A1 (ru) | Сейсмическа многоканальна станци дл регистрации и обработки фазоманипулированных сигналов | |
US4314364A (en) | Long sweep vibroseis record production | |
JPH0577990B2 (ru) | ||
US5029481A (en) | Cross-correlation apparatus and methods | |
CN1192508C (zh) | 代码信号的微同步的装置 | |
JPH06201825A (ja) | エコーレンジングシステム | |
Werner et al. | Combisweep—a contribution to sweep techniques | |
US3373426A (en) | Method and system for range and relative velocity detection | |
SU1103162A1 (ru) | Способ измерени шума цифрового фильтра,осуществл ющего @ -точечное дискретное преобразование Фурье | |
JPS6477327A (en) | Sample rate converting circuit | |
SU1583901A1 (ru) | Сейсмическа многоканальна станци дл регистрации и обработки фазоманипулированных сигналов | |
SU1072082A2 (ru) | Телеизмерительна система | |
JPH0743957B2 (ja) | サンプル・ホールド回路 | |
RU2050011C1 (ru) | Устройство для выделения сейсмических сигналов рэлеевских волн при известном направлении на источник | |
SU1501291A1 (ru) | Устройство интерпол ции дискретных сигналов | |
SU1566315A1 (ru) | Устройства дл вибрационной сейсморазведки | |
SU1100504A1 (ru) | Устройство дл измерени частоты первой гармоники квазипериодических сигналов | |
SU970257A1 (ru) | Способ измерени фазовых флуктуаций сигналов |