Способ вибрационной сейсморазведки

содержит входной блок 1, соединенный с аналогоцифровьм преобразователем(АЦП) 2 и с первым выходом схемы 3 управления. Первьт, второй и третий входы блока 4 формирования и анализа оценок подключены соответственно к выходу АЦП 2, первому и второму выходам схемы 3 управления. Первый и второй входы блока 5 вычисления параметров соединены соответственно с выходом и вторьм входом блока 4 формирования и анализа оценок. Третий вход и управляющий выход блока 5 вычисления параметров подключены соответственно к выходу и управляющему входу управляемого переклчателя 6, а информационный выход блока 5 вычисления параметров соединен с входом блока 7 определителей верности и с информационнм входом регистратора8. Выход блока 7 определителей верности подключен к анализатору 9, выход которого соединен с первьм входом схемы 10 совпадения, второй вход этой схемы подключен к управляющему выходу блока 4 формирования и анализа оценок, а выход схемы 10 совпадения соединен с управляющим входом регистРатора.8.Блок 5 вычисления параметров состоит из регистра 11 оценки, вычислительного устройства 12, селектора 13 адреса и аапоминающего устройства 14. Информационный вход запоминающего устройства 14 соединен с информационным выходом вычислительного-устройства 12.Первый вход вычислительного устройства 12 подключен к информационному выходу регистра 11 оценки,вход Запись которого объединен с вторьми входами блока 5 вычисления параметров и вычислительного устройства 12. Третий 9. т блока 5 вычислеНИЯ ПЗРЗМЕТРОВ соединен С ТреТЬИМ входом вычислительного устройства 12,управляющий выход которого соединен с входом селектора 13 адреса. Первый,третий и второй выходы селектора 13 адреса подклчены соответственно к Управляющим входам регистра 11 одев кн, запоминающего устройства 14 и управляющему выходу блока 5 вычисления параметров.-Нервы, второй и третий входы вычислтельного устройства 12 соединены соответственно с лервьм входомдом счетчика 17. Выход постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 18 подкючен к второму входу схемы 15 умножения, выход которой соединен с первым входом первого сумматора 19. Выход первого сумматора 19 подключенк информационному входу оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 20,выход которого объединен с вторым входом первого сумматора 19 и информационнми входами первого 211 второго 22 регистров. Первый выход счетчика 17 подключен к входу ПЗУ 18, к управляющему входу ОЗУ 20, а также к управляющим входам первого 21 и второго 22 регистров. Второй выход счетчика 17 является управляющим выходом вычислительного устройства 12. Вход счетчика 17 подключен х выходу умножителя 16 частоты. Выход первого регистра 21 соединен с первьми входами делителя 23 и квадраторов 24, к вторым входам коТОРЫХ ПОДКЛЮЧЗН ВЫХОД ВТОРОГО регистра 22. Выход делителя 23 объединен с информационным выходом вьщислителЬного устройства 12 и с выходом вычислителя 25 квадратного корня, вход которого череэ второй сумматор 26 подклчен к выходам квадраторов 24. На выходе делителя 23 может быть дополнительно.включен вычислитель 27 арктангенса.Блок 4 формирования и анализа оценок двьшолняет статистнческиюобработ ку и анализ дискретных значений многоКРЗТНО ПОВТОРЯЮЩЕГОСЯ СИГНЗЛЗ И МОЖЕТ состоять из распределителей анализатора, устройства определения оценки и определителя верности.УПРЗВЛЯЕМЫЙ ПЭРЕКЛЮЧЗТЕЛЬ 6 ПОЗВО ляет формировать необходимые управляющие сигналы (код) и в простейшем случае может быть вьтолнено на обьщНОМ переключателе. Блок 7 определителей верности содержит определители верности, число которых должно быть равно либо числу измеряемых параметров, либо может быть использован один определитель верности, вычисляющий показателиверности последовательно и запоминающи их значения. Определитель верности вычисляет показатель, позволяющий судптъ о том, как велика разница между оценкой и нстинньм значением параметра. В качестве показателя верности может быть использована оценка дисперсии логрешности или модуль разности значений параметра в текущем и преды 714душем периодах, в этом случае блок 7 определителей верности может состоять из запоминающих устройств н блоков разности.Аналнзатор 9 определяет достиг ли показатель верности заданного значения и может состоять из копаратора и переключателя, задающего код.Устройство для предварительной обработки злектроразведочных сигналов работает следующим образом.Входной сигнал с длительностью периода Т масштабируется во входном блоке 1, здесь же осуществляется дискретизация сигнала с периодом дискретизации ДЕ. Каждый период сигнала представляетсявыборками количество кото Ндля осуществления дискретизации поступают с лервого выхода схемы 3 управления. Эти же тактовые импульсы и импульсы с второго выхода схемы 3 управпения поступают на второй и третий входы блока 4 формирования и анализа оценок. На первый вход блока д формирования и анализа оценок поступают отсчеты с выхода АЦП 2, соответствующие дискретным значениям измеряемого сигнала. В блоке 4 формирования и анализа оценок для каждого из Н-дискретных знаений сигнала определяется оцен ка , которая уточняется при поступлении следующих периодов. В случае,когда потребителю информации нужны не все дискретные значения за период измеряемого сигнала, а лишь значения конкретных целевых параметров, например, значения амплитуд и фаз нескольких гармонических составляющих сигнала, н анализаторе блока д формированнл и анализа оценок может быть установлен высокий уровень 3 сгстимын показателей верности,ЧТО ОЫЕСПЕЧМЕЗ ет поступление оценок на информационньт выход блока 4 формирования и анализа оценок после прохождения двухтрех периодов измеряемого сигнала и появление разрешающего сигнала на управляющем выходе блока 4 формирования и анализа оценок. Уменьшение влияния помех на значение оценки с поступлением каждого нового периода сигнала, т.е. предварительная фильтрация сигнала позволяет производить определение параметров по Н оценкам безынерционным устройством, каким и является блок 5 вычисления парамет ональшсозш 1 н 51 пш-1, 6ров. Перед началом измерений оператор задает с помощью Управляемого переключателя 6 параметры, значения которых необходимо вычислить. По коду,поступающему с управляемого переключателя 6 на третий вход блока 5 вычисления параметров, а точнее на вход вычислительного устройства 12 (фиг.2 д устанавливается програма вычисления заданных параметров, Оценки, поступающне через первьй вход блока 5 вычисления параметров на информационньт вход регистра 11 оценки, при поступлении импульса с выхода схемы3 управления переписываются в регистр оценки. Вычислительное устройство 12 после прихода ипульса с выхода схемы 3 управления завершает предыдущие вычисления и через селектор 13 адреса(в простейшем случае это дешифратор и и Формирователь) формирует управляющий сигнал, позволяющий считать код оценки из регистра 11 оценки.В качестве вычислительного Устройства 12 может быть использована стандартная или специализированная микроЭВМ, позволяющая выполнять команды сложения, вычитания, деления, умножения, сравнения, ветвления и пересылки по заданной программе.Один извариантов реализации вычислительного устройства приведен на фнг.3. Данный вариант позволяет вычислить амплитуды и фазы нескольких гармоник. При отсутствии устройства синхронизации в схеме 3 управления вычисление фазы гармонических составляющих производится относительно какой-либо произвольной точки периода сигнала. Вычисление параметров вьшол Няецш следующм образом. 1 По Ы дискретньш оценкам Х вычисляются козффициенты разложения ФурьеКоды, значения которых пропорци 2 й ЗП.Ы ы записыва ются в ПЗУ 18, ПЗУ опрашивается кода ми, поступающми с первого выхода счетчика 17, тактируемого выходными импульсами умножителя 16 частоты.Умножение частоты нужно для того,чтобы при поступлении каждой оценки оцрашивалось несколько ячеек ПЗУ, так Например, для определения значений ЗНПЛИТУД И фаз трех гармоник необходимо опрашивать шесть ячеек ПЗУ 18,т.е частота, поступающая на второй вход вычислительного устройства 12,должна быть увеличена в 6 раз. ИзмеНЯЯ коэффициенты деления счетчика 17 с помощью устройства задания, можно менять число гармонических составляющих, параметры которых долны быть вычислены. для упрощения рассмотрим случаи измерениядпервой гармоники сигнала. Оценки Х поступают с входа вычислительного устройства 12 на первый вход схемы 15 умножения, на второй вход которой последовательно поступают из ПЗУ 18 коэффициенты, про 27. ПРОПОРЦИОНЭ-ПЬНЫЕ значениям СОЗЙ 1 И1 в 1 п 1. Произведения последовательно поступают на первый вход первого сумматора 19. Перед началом очередного периода ОЗУ 20 очнается, поэтому после прихода первой оценки на второй вход первого сумматора 19 поступают нулевые значенияив ячейки ОЗУ2 2 произведения Йсов 1 г и в 1 п 3 г. Пе ред приходом третьей оценки в ячейках ОЗУ 20 записываются ягСОЗ ЯГСОЗИЫ Ы а, и Ь Е, которые по Управляющему сигналу с первого выхода счетчика 17 переписываются в первый 21 и второй 22 регистры.при П, кратном 2, деление на Ы можно осуществить отбрасыванием младтих разрядов при перезаписи чисел в регистры, а можно и не делить на Н,а учесть этот коэффициент. В следующем периоде коэффициенты разложения вычисляются аналогично. С выходов регистров 21 и 22 коэффициенты разложения поступают на входы делтеля 23 и квадраторов 24. В делителе 23 вычисляется отношение а,/Ь а в квадрато а, рак определяются ад н ЬЕ. Целитель23 И квадраторы 24 могут быть выполнены на основе арифметических расширителей. В квадраторах 24 может быть использовано либо два устройства для возведения кода в квадрат, либо одно устройство, выполняющее операции последовательно. Значение а,/Ь, является тангенсом фазового угла паровой гармоники, либо относительно ипульса синхронизации (при наличии устройства синхронизации в схеме 3 управления), либо относительно некоторой произвольной точки периода сигнала, относительно которой могут быть также вычислены фазовые углы дРУгнх гармонических составляющих. Значениеможет быть подано на выход вьщислительного устройства 12 или же, для обеспечения традиционного представления, пропущено через специальный вычислитель 27 арктангенса. Вычислитепь арктангенса может бьпь реализован,например, на основе ПЗУ, в котором записана таблица арктангенсов. Значения а и Ь с выходов квадраторов 24 поступают на входы второго сумматора 26, а оттуда сума а ЬЕ поступает в вычислитель 25 квадратного корня, где и определяется значение ампли тудыАя 5 ад Ь 7 которое поступает на выход вычислительного устройства 12.Поступающие с выхода вычислительного устройства 12 значения фазы и амплитуды переписываются в запоминающее устройство 14 (фиг.2) под управлением селектора 13 адреса. С выхода блока 5 вычисления параметров, а точнее из запоминающего устройства 14 вычисленные параметры поступают на вход блока 7 определителей верности(фиг.1) и на информационный вход регистратора 8. Показатели верности поступают на вход анализатора 9, где сравниваются с заранее установленным значениями. Поскольку оценки Ы с кажды новым периодом вычисляются все точнее, через несколько периодов (их количество зависит от уровня помех) на выходе анализатора 9 появляетсяразрешающий сигнал. Так как на управляющем выоде блока 4 формирования и анализаоценок сигнал был сформирован ранее, на выходе схемы 10 совпаде 714 9ния формируется сигнал, разрешающий запись вычисленных параметров в регистратор 8.В том случае, когда потребителю информации нужны статистические оценки всех значений периодического сигнала, в анализаторе блока 6 формирования и анализа оценок может быть установлен такой уровень показателей верности, который позволяет получить за счет накопления оценки дискретных значений сигнала с допустимой тонкостью. цТаким образом, в предлагаемом устройстве реализуется накопление дискретных выборок и вычисление заданных параметров по отфильтрованиым от помех оценкам сигнала. Запись в регистратор необходмнх параметров вместо всех взятых за период сигнала оценок позволяет существенно сократить объем регистрируемой информации. Вычисление показателей верности по заданным параметрам, а не по оценкам дискретных отсчетов сигнала повышает достоверность их значений. Кроме того, при работе с конкретныи параметрами оператору легче оценить ситуацию, наприер обнаружение аномалии или неисправности прибора.Устройство для предварительной обработки электрораэведочных сигналов,и анализа оценок и регистратор, причем выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первьм входом блока формирования и анализа оценок,второй и третий входы которого соедииены с выходами схемы управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения объема регистрируемой информации и повышения достоверности регистрируемых значений параметров, в него дополнительно введены блок вычисления параметров, блок определтелей верности, анализатор,управляемый переключатель и схема совпадения, причем информационный выход блока формирования и анализа оценок, а также второй вход этого блока подключены соответственно к первомуи второму входам блока вычисления параметров, третий вход и управляющий выход которого соединены соответственно с выходом и управляющим входом управляемого переключателя, а информационный выход - с информационными входами регистратора и блока определителей верности, вьжод которого подключен к анализатору, соединенному с первьм входом схемы совпадения, второй вход которой подключен к управляющему выходу блока формирования и анализа оценок, а выход - к управляющему входУ Регистратора.