Устройство для обработки сейсмической информации в реальном масштабе времени

 

о И E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()1) 615439

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. твид-ву— (22) 3аявлеио 2 ) 776(23) 2387450/18-25 с присоединением заявки 3Й (23) Приоритет (43) Опубликовано 1507.78. Бюллетень № 26 (45) Дата опубликования описания 070678 (51) М. Кл. (F01 т 1/28

Государственный комитет

Совета Мин нстров CC С P ио делам изобретений и открытий (53) УДК 550.83 (088.8) (72) Авторы

ИЭОбрЕтЕИИя Г.Г. Хачиян, H.Ñ. Анишин, Ю.Г. Кожевников, Н.И. Геэа и A.М. Тивков (71) Заявитель Южное морское научно-производственное геолого-геофизическое объединение ЮжМОРГЕО (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В РЕАЛЬНОМ

МАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ

Изобретение относится к области геофизики и предназначено для обработки преимущественно сейсмических сигналов в реальном масштабе времени.

Известны устройства, осуществляющие обработку в реальном масштабе времени, построенные по последовательному принципу обработки с использованием цифровой и цифроаналоговой 0 форм представления информации.

Устройство ETL/3C-1200 включают в себя оперативный запоминающий блок сейсмической информации, оперативный запоминающий блок знака-оператора (опорного канала), арифметический бл .к блок управления (1).

Основным недостатком этого устройства является значительный объем оперативного запоминающего блока, Э1 включающего в себя 12 параллельных неэасисимых каналов. При малой степени интеграции элементной базы это лриводит к возрастанию габаритных и энергетических показателей устройства в целом.

В отличие от ETL/3)C-1200 устройство той же фирмы ETI,-godet 2400 осуществляет обработку не по алгоритму знак-значение, а по алгоритму значение-значение, в результате чего возрастает точность обработки (2) .

В состав ЕТ1 - Model 2400 входят те же блоки, что и в XIC-1200, с той лишь разницей, что опорный сигнал также представляется многоразрядными отсчетами. Последнее приводит к озрастанию общего объема оперативного запоминающего блока и, следовательно, к возникновению отмеченного выше основного недостатка.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство типа МФ-1102, в которое входят входной блок, оперативные запоминающие блоки ОЗБ, преобразователь код-аналог, цифроаналоговый перемножитвль, интегратор, бло)< управления (31 .

Входной блок подключен по входам к источникам цифровой информации опорного и сейсмического каналов, а по выходам — к оперативным запоминаю1дим блокам ОЗБ опорного и сейсмического каналов. Выход ОЗБ опорного канала соединен со входом преобразо- вателя код-аналог ., а выход ОЗБ сейсмического канала — с одним иэ

615439 входов цифроаналогового перемножите. ля. Выход преобразователя код-аналог подключен ко второму входу перемножителя, а его выход соединен со входом интегратора. Управляющие входы всех блоков соединены с выхо= дом блока управления. 5

Опорный и сейсмический сигналы от источников цифровой информации через входной блок поступают на соответствующие входы ОЗБ. После загрузки обоих ОЗБ устройство автоматичес- 10 ки переходит в режим обработки, в течение каждого такта которого, равного временному интервалу поступления информации. по сейсмическому кана ГУ,. и роисх оди т; преобразование всех отсчетов опорного канала из цифровой Формы в аналоговую при помощи преобразовате 1я код-аналог ; цифроаналоговое перемножение преобразованной информации опорного 20 канала с цифровой информацией сейсмического; аналоговое интегрирование результатов перемйожения, формирующее на выходе интегратора величину вза имно-корреляционной функции, соответ ствующую данному значению аргумента.

Основным недостатком устройства типа ИФ-1102 является большая емкость ОЗБ, которая, помимо длительности реализации опорного сигнала (числа выборок М ), определяется еще динамическим диапазоноМ обрабатываемых сигналов и, следовательно, разрядностью их представления.

Учитывая, что наиболее приемлемой формой ОЗБ в устройстве являются, в соответствии с алгоритмом корреля.— ции, регистры, сдвига и что степень интеграции их в настоящее время невелика, становится очевидным существенное влияние емкости ОЗБ на весогабаритные и энергетические показатели устройства в целом, тем более, если речь идет о многоканальном устройстве, осуществляющем одновремен- 45 но параллельную обработку нескольких сейсмических трасс (обычно 12 или 24).

Целью изобретения является сокращение емкости ОЗБ и повышение надежности устройства. 50

Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены преобразователь цифровых отсчетов, включенный между выходом входного блока и входом

ОЗБ сейсмического канала, и дешифратор, включенный между выходом ОЗБ

55 сейсмического канала и входом перемножителя.

Введение преобразователя цифровых отсчетов позволяет при определенном алгоритме его работы сократить 60 ,цлину кодов цифровых отсчетов сейсмического канала практически без сужения динамического диапазона отрабатываемых и выходных сигналов и без сни жения точности обработки. В свою оче 65 едь, сокращение длины кодов привоит к сокращению емкости ОЗБ, необходимой для их хранения при том же числе отсчетов и

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 — одна из возможных структурных схем преобразователя цифровых отсчетов.

Устройство состоит из входного блока 1, оперативных запоминающих блоков 2 и 3, перемножителя 4, интег ратора 5, преобразователя 6, цифровых отсчетов, дешифратора 7, блока 8 управления.

Входной блок 1 подключен по входам к источникам цифровой информации опорного и сейсмического каналов .

Один из выходов блока 1 соединен со входом ОЗБ опорного канала 2, а второй выход — со входом преобразователя б цифровых отсчетов. Выход преобразователя б цифровых отсчетов подключен ко входу ОЗБ сейсмического-канала 3. .Выход последнего подключен ко входу дешифратора 7, выход которого соединен с одним иэ входов перемножителя 4 . Второй вход перемножителя 4 соединен с выходом ОЗБ опорного канала 2. Выход переножителя соединен со входом интегратора 5, на выходе которого формируется взаимнокорреляционная функция. Управляющие входы всех блоков 1-7, соединены с выходом блока 8 .управления.

Устройство работает следующим образом.

Опорный сигнал от источника цифровой информации через входной блок 1 поступает на вход ОЗБ2, а сейсмический сигнал — на вход преобразователя б цифровых отсчетов б и далее в преобразованном виде — на выход ОЗБ 3., После загрузки обоих ОЗБ устройство автоматически переходит в режим обработки, в течение каждого такта которого, равного временному интервалу поступления информации по сейсмическому каналу, происходит дешифрование цифровой информации сейсмического канала в дешифраторе 7; перемножение информации опорного канала и сейсмической; суммирование результатов перемножения в интеграторе 5, формирующее на его выходе отсчет взаимно-корреляционной функции, соответствующий данному значению аргумента.

Одной из конструктивных особенностей предлагаемого устройства является преобразователь 6 цифровых отсче. тов.

Он состоит из сумматора 9, регистра 10 скорректированного отсчета логической схемы 11 и шифратора 12.

Входом преобразователя цифровых отсчетов является первый вход сумматора 9, Вход коррекции содержимого регистра 10 связан с первым выходом

615439 логической схемы 11 анализа. Выход регистра 10 связан со входом логической схемы 11 и вторым входом сумматора 9. Второй вход сумматора 9 (знак Х (nT) напрямую связан с выходом преобразователя отсчетов. A второй выход логической схемы 1 1 св я з ан 5 со входом шифратора 12, выход которого является вторым выходом самого преобразователя цифровых отсчетов.

Преобразователь цифровых отсчетов работает следующим образом. l0

1. Поступивший очередной отсчет складывается на сумматоре 9 с остат ком предыдущего отсчета, и двоичный код абсолютной величины суммы анализируется логической, схемой 11, в процессе чего в коде пишется первая единица при просмотре числа слеванаправо, т.е. от старших разрядов к младшим. Знак суммы непосредственно передается на выход преобразователя цифровых отсчетов.

2. Если единица найдена в 1 -ом разряде (lac «c S+2), то при наличии единицы в следующем (1 + 1-ом) разряде, логическая схема 11 выдает число, состоящее иэ нулей во всех разрядах кроме (i --1) го где будет записана 1 (нулевой разряд имеет

О вес 2 ). При этом все разряды от

1-ro до (— 1)-го включительно, т.е. стоящие левее разряда с первой 1, З0 перебрасываются в 1 . Полученное таким образом число является остатком в модифицированном дополнительном коде: нулевой разряд становится знаком остатка отсчета. 3S

3. Если единица найдена в 1-том разряде, но в (i+1)ом записан 0, то логическая схема 11 выдает числа, состоящее из всех нулей, за исключением 1 -го разряда, где будет запи- 40 сана 1 . После этого 1 -ый разряд регистра 10 сбрасывается в 0 .

Полученное в нем число является остатком отсчета.

4. Если все разряды в пределах первых (з +2) отсчетов равны 0, то схема анализа выдает также 0 по всем разрядам, и сам отсчет является остатком для следующего отсчета.

5. Любой остаток предыдущего отсчета передается в сумматор 9, где он алгебраически подсуммируется к последующему отсчету, поступившему на вход преобразователя. цифровых отсчетов. ,6. Выходное число, содержащее не более одной единицы, шифруется шифратором 12 в код меньшей длины, нежели исходные цифровые отсчеты, Следует отметить, что при технической реализации предлагаемого устройства, в частности для экспрессобработки вибросейсмических записей по 12-ти трассам путем корреляции их с опорным сигналом, преобразователь 6 цифровых отсчетов используется только один эа счет того, что он работает в мультиплексном режиме параллельно на 12(13) каналов (включая опорный) . Это также сократит приведенные затраты оборудования в расчете на одну трассу..Формула изобретения

Устройство для обработки сейсмической информации в реальном масштабе времени, содержащее входной блок, оперативные запоминающие блоки опорного и сейсмического каналов, перемножитель, интегратор, блок управле(ия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения емкости оперативных запоминающих блоков и повышения надежности устройства, в него введены преобразователь цифровых отсчетов и дешифратор, причем вход преобразователя цифровых отсчетов соединен с выходом сейсмического канала входного блока и выход — со входом оперативного запоминающего блока, а вход дешифратора подключен к выходу оперативного запоминающего блока сейсмического канала, и выход дешифратора — ко входу перемножителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Проспект фирмы США tkech otecbМеам I abs,Houston - Texas ETL !ЬС-12Оо.

2. Проспект США EEectt otecbnicaP.

I ass, Houston- Texas ЕТЬ - Modef 24oo.

3. Проспект фирмы Rea6 Time Тес&поСод One, M94- НОЯ.

615439

Составитель Э, долконский . РелактоР Л Ватанова ТехРюед Э. Фанта КоРРектоР H .Êîâàëeàà юйюааюЮЮевювеваавааюю е аю ею ююююе юююююю» а юююа юю» е юююю ее юююююююююююав

Заказ 3905/36 Тираж 702 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

° ааЮЮЮЮюавюЮ« авюЮ юю »Ю« ав ва ю е «ввюююююююююююююю °

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фв