SU983620A1 - Устройство дл предварительной обработки электроразведочных сигналов - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНЫХ СИГНАЛОВ

1

Изобретение относитс  к электро разведочной технике и предназначено дл  предварительной обработки компонент электромагнитного пол  и может быть п{5именено в информационных измерительных системах. . ,

Известны геоэлектроразведочные устройства, йсуществп ющие дискретизацию и определ ющие цифровым способом амплитуду и фазу измер емого сигнала. Эти устройства содержат преобразователи напр жени  в количестве импульсов, генераторы, решающие устройства, вычислительные устройства 1 .

Основным недостатком этих устройств  вл етс  их мала  помехоустойчивость , что ведет к потере точности и производительности труда и требует дл  записи большой объем накопител .

Наиболее близкой к изобретению  вл етс  электроразведочна  станци  ЦЭС-1 .содержаща  входной блок, соединенный с аналого-цифровым преобразователем и со схемой управлени  и синхронизации, и регистратор. Устройство осуществл ет дискретизацию приJ нимаемого сигнала, преобразование его в код, запись кода на магнитную ленту. Информаци , зарегистрированна  на станции ЦЭС-1, обрабатываетс  на ЭВМ 2.

10 Основными недостатками станции  вл ютс  ее низка  помехоустойчивость , а также то, что она не позвол ет оценить, достаточно ли информации записано дл  того, чтобы можно было отфильтровать полезный сигнал от помехи. Это приводит к потере производительности и большому расходу магнитной ленты при регистрации исследуемых сигналов.

20

Claims (2)

1. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и сокращение объема регисхрируемой информации путем оптимизации времени измерени  и регистрации оценок знамении сигна ла, количество которых соответствуе количеству дискретных точек лишь дл  одного периода. Цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее входной блок соединенный с аналого-цифровым преобразователем и со схемой управлени , и регистратор, между аналогоцифровым преобразователем и регистр тором включен блок формировани  и анализа оценок, первый вход которог соединен с выходом аналого-цифровог преобразовател , второй и третий входы - с выходами схемы управлени  а информационные и управл ющий выходы блока формировани  и анализа оценок соединены с регистратором,при этом блок формировани  и анализа оценок содержит два распределите л , анализатор и группу параллельны каналов, каждый из которых состоит из устройства определени  оценки, определител  верности и коммутатора причем в каждом канале информационный вход устройства определени  оценки соединен с первым входом бло ка формировани  и анализа оценок, а управл ющий вход устройства определени  оценки соединен с управл ющим входом определител  верности и с соответствующим выходом первого распределител , вход которого  вл етс  вторым входом блока формировани  и анализа оценок, третий вход которого соединен ссчётным входом второго распределител , выходы кото рого соединены с управл ющими вхо дами коммутаторов соответствующих каналов а информационные входы ком мутаторов соединены с выходами устрбйств определени  оценки и входами определителей верности, выходы кото рого соединены с соответствующими входами анализатора, выход которого соединен с управл ющим входом второ го распределител  и с управл ющим выходом блока формировани  и анализа оценок, информационными выходами которого  вл ютс  выходы коммутатора . На чертеже представлена схема устройства. Устройство дл  предварительной обработки электроразведочных сигнал содержит входной блок 1, соединенны с аналого-цифровым УТрёобразова телем 2 и со схемой управлени  3, причем выход аналого-цифрового преобразовател  2 и выходы схемы управлени  3 соединены с первым, вторым и третьим входами блока j формировани  и анализа оценок. Информационный и управл ющий выходы блока формировани  и анализа оценок соединены с регистратором 5. Блок k формировани  и анализа оценок содержит распределители 6 и 7, анализатор 8 и группу параллельных каналов, каждый из которых состоит из устройства 9 определени  оценки , определител  ТО верности, сос то щего, например, из запоминающего устройства 11 и блока 12 разности, и коммутатора 13- Все информационные входы устройства 9 определени  оценки соединены с первым входом блока формировани  и анализа оценок, а управл ющие входы ( устройств определени  оценки 9) соединены с управл ющими входами определител  10 верности и с соответствующими выходами первого распределител  6, вход которого  вл етс  вторым входом блока формировани  и анализа оценок . Третий вход блока k соединен с счетным входом второго распределител  7, выходы которого соединены с управл ющими входами коммутатора 13 соответствующих каналов, а информационные входы коммутаторов 13 подключены к выходам устройства 9 определени оценки и- информационным входам определител  верности 10. Выходы определител  10 верности соединены с соответствующими входами анализатора 8, выход которого соединен с управл ющим входом второго распределител  7 и с управл ющим выходом блока k формировани  и анализа оценок, информационными выходами которого  вл ютс  выходы коммутаторов 13. Входной блок 1 служит дл  масштабировани  и усилени  сигнала, поступающего с датчика, а также дл  дискретизации этого сигнала. Входной блок 1 может состо ть из аттенюатора, усилител , аналоговых ключей и устройства хранени , например емкостной  чейки пам ти. Аналого-цифровой преобразователь 2 служит дл  преобразовани  значений сигнала в каждой дискретной точке в код. Схема управлени  3 вырабатывает тактовые импульсы дл  дискретизации сигнала и пропускани  дискретного отсчета в определенный канал, а также дл  управлени  коммутаторами 13. Схема управлени  3 может содержать задающий генератор, делители и, при необходимости, устройство синхрониза ции . Устройство 9 определени  оценки предназначено дл  определени  оценки значени  сигнала в дискретной точ-ю ке за несколько периодов измер емого сигнала и может быть выполнено на устройствах линейной и нелинейной фильтрации. Определитель 10 верности формируе сигнал, позвол ющий судить о том,как велика разница между оценкой и истин ным значением сигнала (незашумленного в данной точке. Может состо ть ( как показано) из запоминающего устройства 11 и блока 12 разности. Анализатор 8 верности по значени  показателей верности определ ет или позвол ет определить оператору нужно ли продолжать измерение с целью уточнени  значений оценок или же мож но прекратить измерени  и записать в регистратор 5 значени  оценок и может состо ть из набора компараторов и логических схем. В качестве анализатора может использоватьс  и осциллограф, на экране которого можно наблюдать значени  показателей верности. Решение об окончании измерений в этом случае принимает оператор . Регистратор 5 предназначен дл  регистрации оценок на бумагу, магнит ную ленту и т.д. Параллельно регистратору или вместо него может быть включено устройство дл  целевой обра ботки, например устройство дл  опре делени  частотного или фазового параметра ВП. -. Устройство дл  предварительной обработки электроразведочных сигналов работает следующим образом. Выходной периодический сигнал масштабируетс  во входном устройстве 1, здесь же производитс  дискретизаци  сигнала, т.е. за каждый период определ етс  N дискретных значений сигнала. Тактовые импульсы дл  осуществлени  дискретизации поступают со схемы управлени  3 Дискретные значени  сигнала преобразуютс  в код аналого-цифровым преобразователем 2. Тактовые импуль9 06 сы с первого выхода схемы управлени  3 поступают на вход первого распределител  6, Импульсы с выхода распределител  6 поступают на входы устройств 9 определени  оценки и определителей 10 верности поочередно во все каналы,таким образом, чтобы отсчеты с выхода аналого-цифрового преобразовател  2, соответствующие первой дискретной точке, поступали 8первый канал во все периоды, а отсчеты , соответствующие i-и точке, поступали в 1 канал. Рассмотрим работу первого канала . Перед началом измерени  осуществл етс  Сброс устройств 9 определени  оценки Сцепи Сброс не показаны ). В начале измерени  отсчет xUt. ) с выхода а налого-(Цифрового преобразовател  2, соответствующий первой дискретной точке t , при отсутствии устройства синхронизации в схеме управлени  3, точка t ие будет соответствовать началу периода измер емого сигнала, поступает в устройство 9 определени  оценки первого канала. Оценка х на выходе этого устройства после прихода первого отсчета будет равна этому отсчету. Второй отсчет х (t)поступит в устройство оценки первого канала точно через период измер емого сигнала и будет также соответствовать первой дискретной точке t (но уже во втором периоде). Перед пропусканием второго отсчета на вход устройства 9определени  оценки осуществл етс  загТис первой оценки в запоминающее устройство 11 определител  10 верности. Втора  оценка х в простейшем случае может быть определена как среднее значение двух отсчетов. Последующие оценки могут быть найдены как среднее значение наиболее близких между собой отсчетов (аномальные отсчеты могут быть исключены при вычислении оценки с помощью нелинейной фильтрации. В определителе 10 верности текуща  оценка, полученна  по j отсчетам,сравниваетс  с оценкой, полученной в предыдущем периоде, т.е. полученной по (j-1) отсчетам и хран щейс  в запоминающем устройстве 11 определител  10 верности. Сравнение оценок осуществл етс  блоком 12 разности определител  10 верности. На выходе определител  верности 10 прг лучаем модуль разности оценок текущего и предыдущего периода -,--/xJ- / - / . (В качестве показател  верности может быть выбра на и друга  величина, в этом случае определитель верности будет выполнен по-другомуЛ Оценки и показатели верности дл  остальных дискретных точек определ ютс  в других каналах аналогично. Сигналы с выходов определителей 10 верности поступают на входы делителей 10 верности сравнива етс  с допустимыми значени ми(Задава емыми заранее. При .незашумленном вхо ном сигнале выходные сигналы определителей 10 верности уменьшаютс  с каждым периодом и, как правило, посл 3- периодов станов тс  меньше заданных допустимых значений. В этом случае на выходе анализатора 8 форми руетс  разрешаю1чи 1 сигнал. При работ в услови х поме, оценки, близкие к истинным значени м сигнала, будут формироватьс  дольше, т.е. врем  измерени  будет зависеть от соотношени  сигнал/шум. Разрешающий сигнал на выходе анализатора включает регистратор 5 и второй распределитель 7, с выходов которого поочередно поступают сигналы на управл ющие йходы коммутаторов 13., при этом сигналы с выходов устройств 9 определени  оце.нки всех каналов переписыва ютс  в регистратор. Таким образом, в предлагаемом устройстве реализуетс  -накопление и обработка дискретнь1Х отсчетов за несколько периодов, а в регистратор поступают оценки, количество которых соответствует количеству дискретных точек лишь одного периода . Выигрыш по производительности обеспечиваетс  за счет оптимизации времени измерени . Сокращение объема регистрируемой информации позвол ет резко сократить расход магнитной ленты или перейти к другому типу регистратора (например, к полупровод никовому). Кроме того, при обработке зарегистрированной информации уменьшаетс  врем  работы вычислитель ной машины. Формула изобретени  1. Устройство дл  предварительно обработки электроразведочных сигналов , содержащее входной блок, соеди ненный с аналого-цифровым преобразо вателем и со схемой управлени , а также регистратор, отличающ 6 е С Я тем, что, с целью повышени  производительности и сокращени  объема регистрируемой информации путем оптимизации времени измерени  и регистрации оценок, количество которых соответствует количеству дискретных точек лишь одного периода, в нем между аналого-цифровым преобразователем и регистратором включен блок формировани  и анализа оценок, первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрсэвого ареобразовател , второй и третий входы - с выходами схемы управлени , а информационные и-управл ющие выходы блока формировани  и анализа оценок соединены с регистратором.
2. 2. Устройство по п.1, о тли ч аю щ е е с   тем, что блок формировани  и анализа оценок содержит два распределител , анализатор и группу параллельных каналов, каждый из которых состоит из устройства определени  оценки, определител  верности и коммутатора, причем в каждом, кана1пе информационный вход устройства определени  оценки соединен с первым входом блока формировани  и анализа оценок, а управл ющий вход устройства определени  оценки соединен с управл ющим входом определител  верности и с соответствующим выходом первого распределител , вход которого  вл етс  вторым, входом блока формировани  и анализа оценок, третий вход которого соединен со счетным входом второго распределител , выходы которого соединены с управл ющими входами коммутаторов соответствующих каналов, а информационные входы коммутаторов соединены с выхолами устройств определени  оценки и входами определителей верности, выходы которых соединены с соответствующими входами анализатора, выход которого соединен с управл ющим входом второго распределител  и с управл ющим выходом блока формировани  и анализа оценок, информационными выходами которого  вл ютс  выходы коммута .торов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № , кл. , опублик. .Бобровников Л.З. и др.Электриразведочна  аппаратура и оборудование. М.,Недра,1979,с.149-158 (прототип).