Многоканальная цифровая сейсморегистрирующая система

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>972434

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.04.81 (21) 3277586/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

G О1 V 1/24

Гасударственные комитет

СССР

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень №41

Дата опубликования описания 17.11.82 (53) УДК 550.83 (088.8) по делам изобретений и открытий

П. В. Карманов, Н. А. Кажакин. В. В. Меер, С. И. С> >1».

А. П. Панкрашкин, С. В. Чернышев и А. Н. Е>/>исеев. (;) а; р .

Щ Тг)1 (72) Авторы изобретения

Рязанский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНАЯ ЦИФРОВАЯ СЕЙСМОРЕГИСТРИРУЮШАЯ

СИСТЕМА

Изобретение относится к техническим средствам сейсморазведки и сейсмоакустики, предназначенным для изучения подземных формаций, покрытых слоем воды, в частности к многоканальным цифровым сейсморегистрирующим системам, и может 5 быть использовано при морских геофизических работах на шельфе и в океане.

Известна многоканальная цифровая сейсморегистрирующая система, содержащая буксируемое цифровое приемное уст1а ройство, бортовой цифровой приемник и устройство записи, выполненное на основе цифрового магнитофона с неподвижными головками записи (!).

Недостатком системы является невысокая пропускная способность, обусловленная пределами пропускной способности низкочастотных магнитных накопителей с неподвижными головками записи, а также большой расход магнитного носителя накопителя, обусловленный тем, что в известном устройстве не производится оценка отношения сигнал/шум и запись информации на магнитный накопитель производится непрерывно.

Для согласования ппинимаемого цифрового потока информации с регистрирхемым на магнитном накопителе можно использовать промежуточный высокочастотный регистратор на основе видеомагнитофона с вращающимися головками записи, что позволяет в несколько раз увеличить пропускную способность цифровых сейсморегистрирующих систем для реализации сверхмногоканальной сейсморазведки или высокочастотной сейсмоакустики.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является многоканальная цифровая сейсморегистрирующая система, содержащая последовательно соединенные буксируемое цифровое приемное у тройство, бортовой цифровой приемник, цифровой фильтр, устройство сопряжения, видеомагнитофон, корректор ошибки, а также устройство управления, выход которог<> подключен к входам двух магнитных накопителей (2) .

Одна.<о для этой системы с высокой пропускной способностью также характерен большой расход магнитного носителя накопителя.

972434 второи вход которои соединен с выходом коммутатора, а выход схемы сравнения подключен к D входу D-триггера, выход которого соединен с управляющим входом устройства управления, причем выходы регистров памяти, управляющие входы записи которых соединены с выходами элементов И, подключены к входам коммутатора, при этом первые входы элементов И, вход установки в йоль накапливающего сумматора, синхронизирующий вход D-триггера и управляющий вход устройства задержки кода подключены к выходу пересчетной схемы, вход которой соединен с выходом селектора тактовых импульсов канала, а вход счетного триггера подключен к выходу звукового канала записи видеомагнитофона, при этом прямой выход счетйого триггера соединей с управляющим входом коммутатора и вторым входом первого элемента И, а инверсный выход счетного триггера подключен к второму входу второго элемента И.

На фиг. 1 изображена структурная схема многоканальной цифровой сейсморе40

Целью изобретения является уменьшение расхода магнитного носителя накопителей многока нальной цифровой сейсморегистрирующей системы.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальную цифровую сейсморегистрирующую систему, содержащую последовательно соединенные буксируемое цифровое приемное устройство, бортовой цифровой приемник, цифровой фильтр, устройство сопряжения, видеомагнитофон и корректор О ошибок, а также устройство управления, выход которого подключен к входам двух магнитных накопителей, введены адаптивный обнаружитель полезного сигнала в шумах, устройство задержки кода и селектор тактовых импульсов канала, при этом сигнальный, синхронизирующий и запускающий входы обнаружителя полезного сигнала соответственно подключены к выходам корректора ошибки, селектора тактовых импульсов канала и звукового канала записи в видеомагнитофона, первый выход обнаружителя соединен с управляющим входом устройства задержки кода, а второй выход— с управляющим входом устройства управления, причем вход селектора тактовых импульсов канала подключен к выходу видеомагнитофона, а выход устройства задержки кода, вход которого соединен с выходом корректора ошибки, подключен к входу устройства управления.

Кроме того, адаптивный обнаружитель полезного сигнала в шумах содержит накапливающий сумматор, два регистра памяти, коммутатор, схему сравнения, D-триггер, пересчетную схему, два элемента И и счетный триггер, при этом вход накапливающего сумматора соединен с выходом корректора ошиб- 35 ки, а выход подключен к входам регистров памяти и первому входу схемы сравнения, ги стр и рую щей системы; на фиг. 2 — то же, адаптивного обнаружителя полезного сигнала в шумах; на фиг. 3 — эпюры сигналов в различных точках системы, поясняющие принцип действия адаптивного обнаружителя полезного сигнала и системы в целом.

Многоканальная цифровая сейсморегистрирующая система (фиг. 1) содержит последовательно соединенные буксируемое цифровое приемное устройство 1, бортовой цифровой приемник 2, цифровой фильтр 3, устройство 4 сопряжения, видеомагнитофон

5 и корректор 6 ошибки, а также устройство 7 управления, выход которого подключен к входам двух магнитных накопителей 8 и 9, адаптивный обнаружитель 10 полезного сигнала в шумах, устройство 11 задержки кода и селектор 12 тактовых импульсов канала, при этом сигнальный, синхронизирующий и запускающий входы обнаружителя 10 полезного сигнала соответственно подключены к выходам корректора 6 ошибки, селектора 12 тактовых импульсов канала и звукового канала записи видеомагнитофона 5, первый выход обнаружителя 10 соединен с управляющим входом устройства 11 задержки кода, а второй выход — с управляющим входом устройства 7 управления, причем вход селектора 12 тактовых импульсов канала подключен к выходу видеомагнитофона 5, а выход устройства 11 задержки кода, вход которого соединен с выходом корректора 6 ошибки, подключен к входу устройства 7 управления.

Адаптивный обнаружитель 10 полезного сигнала в шумах (фиг. 2) содержит накапливающий сумматор 13, два регистра

14 и 15 памяти, коммутатор 16, схему 17 сравнения, D-триггер 18, пересчетную схему 19, два элемента И 10 и 21 и счетный триггер 22, при этом вход сумматора 13 соединен с выходом корректора 6 ошибки, а выход подключен к входам регистров 14 и 15 памяти и входу схемы 17 сравнения, второй вход которой соединен с выходом коммутатора 16, а выход схемы 17 сравнения подключен к D входу D-триггера 18, выход которого соединен с управляющим входом устройства 7 управления, причем выходы регистров 14 и 15 памяти, управляющие входы записи которых соединены с выходами элементов И 20 и 21, подключены к входам коммутатора 16, при этом первые входы элементов И 20 и 21, вход установки в ноль накапливающего сумматора 13, синхронизирующий вход D-триггера 18 и управляющий вход устройства 11 задержки кода подключены к выходу пересчетной схемы 19, вход которой соединен с входом селектора 12 тактовых импульсов канала, а вход счетного триггера 22 подключен к выходу звукового канала записи видеомагнитофона 5, при этом прямой выход счетного триггера 22 соединен с управляющим

972434 входом коммутатора 16 и вторым входом первого элемента И 20, а инверсный выход счетного триггера 22 подключен к второму входу элемента И 21.

На фиг. 3 приведены выходной сигнал 23 селектора 12 тактовых импульсов канала, 5 импульсы 24 управления акустическим источником системы на выходе звукового канала записи видеомагнитофона 5, выходной код 25 одного канала корректора 6 ошибки, сигнал 26 на входе пересчетной схемы 19, выходной код 27 накапливающего сумматора 13, код 28 на выходе регистра 14 или 15 памяти, сигнал 29 на выходе D-триггера 18.

Многоканальная цифровая сейсморегистрирующая система работает следующим образом. 15

Отраженный сейсмический сигнал вида Al sin ufc(t) t, где ф — коэффициент затухания, воспринимается буксируемым цифровым приемным устройством 1 и в последовательной двоичной форме передается на вход бортового цифрового приемника 2, 20 который определяет порядок опроса приемников буксируемой части системы и порядок выдачи цифровой информации на вход цифрового перестраиваемого полосового фильтра 3, с выхода которого информация поступает через устройство 4 сопряжения на вход видеомагнитофона 5. На звуковой канал записи видеомагнитофона 5 при этом поступают импульсы управления акустическим источником системы, используемые для работы адаптивного обнаружителя 10 З0 полезного сигнала в шумах.

При записи сейсмической информации на видеомагнитофон возрастает вероятность ее искажения и, кроме того, запись-считывание информации при этом производится в последовательной форме, поэтому в процессе считывания двоичного кода с видеомагнитофона 5 на магнитные накопители 8 и 9 информация поступает на корректор 6 ошибки, где контролируется, исправляется и преобразуется в формат ЦВМ. 40

Одновременно выходной сигнал видеомагнитофона 5 поступает на вход селектора 12 тактовых импульсов канала, выходной сигнал 23 которого поступает на синхронизирующий вход адаптивного обнаружителя 10, на сигнальныи вход которого с

45 выхода корректора 6 ошибки поступает параллельный двоичный код 25 одного из каналов буксируемого цифрового приемного устройства 1 вида

N (пЬ ) =А(Мп cd с (и Ьс) (пЬЪ1, где 5t — период следования тактовых импульсов 23 канала; и †натуральн число, а на запускающий вход — импульсы 24 управления акустическим источником сис- 55 темы с периодом следования cq.

Так как отношение сигнал/шум по всем каналам устройства 1 практически одинаково, адаптивный обнаружитель 10 полезного сигнала осуществляет измерение отношения сигнал/шум только для одного канала.

Адаптивный обнаружитель 10 полезного сигнала под действием выходного сигнала 23 селектора 12 тактовых импульсов канала формирует импульсный сигнал 26, который с первого выхода обнаружителя 10 поступает на управляющий вход устройства

11 задержки кодов с временем задержки выходного сигнала корректора 6 ошибки

Одновременно обнаружитель 10 осуществляет сравнение сигнала, накопленного на элементарном участке накопления Т5 с переменным значением уровня шума Nppp и вырабатывает на втором выходе потенциальный сигнал, поступающий на управляющий вход устройства 7 управления, подключающего вход одного из накопителей 8 или 9, которые работают поочередно, к выходу устройства 11 задержки кода и в зависимости от уровня выходного потенциального сигнала обнаружителя 10, соответствующего соотношению сигнал/шум, формирующего сигналы «Старт» или «Стоп», определяющие дискретный режим работы накопителей 8 и 9, чем и достигается уменьшение расхода магнитного носителя накопителей.

Адаптивный обнаружитель полезного сигнала в щупах работает слелудующим образом.

Накапливающий сумматор 3 интегрирует абсолютные значения параллельного двоичного кода 25 одного из каналов буксируемой части системы, поступающего с выхода корректора 6 ошибки.

Интервал интегрирования 7> определяется пересчетной схемой 19, на вход которой поступают тактовые импульсы 23 канала.

Результат 28, накопленный в сумматоре 13, в конце очередного интервала суммирования записывается в один из регистров памяти 14 или 15, который в данный момент времени работает в режиме записи, а также поступает на вход схемы 17 сравнения, на второй вход которой через коммутатора

16 поступает код с выхода регистра 15 или 14, который в данный момент времени работает в режиме хранения. Управление коммутатором 16, а также выбор режима записи или хранения регистров 14 и 15 осуществляется счетным триггером 22, на вход которого поступают импульсы 24 управления акустическим источником системы.

Схема 17 сравнения осуществляет сравнение текущей суммы 27, накопленной в сумматоре 13 за очередной интервал суммирования, с результатом 28 последнего интервала суммирования, предшествующего импульсу 24 управления акустическим источником системы, которы и соответствует

972434 уровню шума за интервал суммирования 1, так как непосредственно перед очередным импульсом 24 управления акустическим источником системы уровень полезного сигнала значительно меньше уровня шума.

Выходной сигнал схемы 17 сравнения поступает на D вход D-триггера, на выходе которого формируется потенциальный сигнал 29 управления, поступающий на управляющий вход устройства 7 управления.

Таким образом, структурное построение системы благодаря введению адаптивного обнаружителя полезного сигнала в шумах, устройства задержки кода и селектора тактовых импульсов канала и использованию импульсов управления акустическим источником системы на выходе звукового канала записи видеомагнитофона, обеспечивает дискретный (стартстопный) режим работы магнитных накопителей за счет чего и достигается уменьшение расхода магнитного носителя накопителей на 20 — 50 /о.

Формула изобретения

1. Многоканальная цифровая сейсморегистрирующая система, содержащая последовательно соединенные буксируемое цифровое приемное устройство, бортовой цифровой приемник, цифровой фильтр, устройство сопряжения, видеомагнитофон и корректор ошибки, а также устройство управления, выход которого подключен к 30 входам двух магнитных накопителей, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения расхода магнитного носителя накопителей, в нее введены адаптивный обнаружитель полезного сигнала в шумах, устройство задержки кода и селектор тактовых импуль35 сов канала, при этом сигнальный, синхронизирующий и запускающий входы обнаружителя полезного сигнала соответственно подключены к выходам корректора ошибки, селектора тактовых импульсов канала и 4О звукового канала записи видеомагнитофона, первый выход обнаружителя соединен с управляющим входом устройства задержки кода, а второй выход — с управляющим входом устройства управления, причем вход селектора тактовых импульсов канала подключен к выходу видеомагнитофона, а выход устройства задержки кода, вход которого соединен с выходом корректора ошибки, подключен к входу устройства управления.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что адаптивный обнаружитель полезного сигнала в шумах содержит накапливающий сумматор, два регистра памяти, коммутатор, схему сравнения, Э-триггер, пересчетную схему, два элемента И и счетный триггер, при этом вход накапливающего сумматора соединен с выходом корректора ошибки, а выход подключен к входам регистров памяти и первому входу схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом коммутатора, а выход схемы сравнения подключен к D входу D-триггера, выход которого соединен с управляющим входом устройства управления, причем выходы регистров памяти, управляющие входы записи которых соединены с выходами элементов И, подключены к входам коммутатора, при этом первые входы элементов И, вход установки в ноль накапливающего сумматора, синхронизирующий вход D-триггера и управляющий вход устройства задержки кода подключены к выходу пересчетной схемы, вход которой соединен с выходом селектора тактовых импульсов канала, а вход счетного триггера подключен к выходу звукового канала записи видеомагнитофона, при этом прямой выход счетного триггера соединен с управляющим входом коммутатора и вторым входом первого элемента И, а инверсный выход счетного триггера подключен к второму входу второго элемента И.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 558236, кл. G О! Ч 1/24, 1977.

2. Savit С. Н. SieMs L.E.À — 500 — аппе1

streaurer System Puce gth offshore Techno1ogy Conference, 1977, 2, р. р. 201 — 208 (прототип).

972434

Составитель Е. Городничев

Редактор И. Николайчук Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 7676/37 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4