Многоканальная цифровая сейсморегистрирующая система Советский патент 1983 года по МПК G01V1/38 G01V1/36 

/ Г

lanziKumiJ Изобретение относится к гекнкчео КИМ средствам сейсморазведки и сейсмоакустики, предназначенным для подземных формаций, покрытых споем воды, в частности к многоканальным цифровым сейсморегистрирующим системам, и может быть яспопьзовано при морских геофизических работах на шепьфе и в оке ане. Известна многоканальная цифровая сейсморегистрирую ая система дпя сухопутных применений, построенная на основе метода кодово-импупьсного уплотнения /каналов и содержащая идентичные цифро вые сейсмоприемные устройства в каждом , линию уплотнения и передачи и центральную записывающую систему f l Известна многоканальная цифровая сейсморегистрирующая система, предназначенная для морских применений и содержащая последовательно соединенно® буксируемое (Многоканальное цифровое приемное устройство, оснащенное ли:нией передачи и уклонения, бортовой цифровой приемник и регистрирующее устройствсГ{ 2 Недостатком известных систем ся их ограниченная помехозащищенность, обусловленная отсутствием средств селективной полосовой фильтрации принятой смеси хюлезного сигнала и сопутствующих шумов различной природы. Наиболее близкой к предлагаемо : является многоканальная цифровая сейсморегрстрирующая система, содержащая последовательно соединенные буксируемое цифровое приемное устройство, бортовой цифровой приемник, полосовой цифровой фильтр и регистратор. В этой системе для повышения помехо защищенности в режиме приема информациииспопзьауется аппаратурная полосовая циф ровая фильтрация каждого сигнала во все полосе частот, занимаемой этим сигналом sj. Основным недостатком этой системы является ее низкая помехозащищенность, так как полоса пропускания цифрового фильтра в ней выбирается без учета ширины спектра каждого сигнала подрыва, которая изменяется в широких пределах от подрыва к подрыву. Цель изобретения - повышение помехо защищенности многоканальной 1шфрО;Е ой сейсморегистрирующей сисгемы путем со гпасования полосы пропускания ци4)вогю фильтра и ширины спектра каждого сигна па подрыва. Поставле 1 Ная цель достигается , что в многоканальную цифровую сейсмо регистрирующую систему, содержащую последовательно соединенные буксируемое цифровое приемное устройство, бортовой цифровой приемник, полосовой цифровой фильтр и регистратор, дополнительно введены последовательно соединенные цифровой анализатор .амплитудного сгюктра сигнала подрыва, устройство определения нижней и верхней частот среза фильтра и блок расчета коэффициентов системной функции фильтра, при этом вход цифрового анализатора амплитудного спектра сигнала подрыва подключен к выходу бортового цифрового приемника, а выход блока раочета коэффициентов системной функции 4здльтра соединен с управляющим входам полосового цифрового фильтра. На фиг. 1 изобрая.ена структурная схема многоканальной цифровой сейсморегистрирующей системы; на фиг. 2 эшоры сигдалов, поясняющие принцип действия системы. Многоканальная цифровая сейсморегистрирующая система Содержит последовательно соединенные буксируемое цифровое приемное устройство 1, бортовой цифровой приемник 2, полосовой цифровой фильтр 3 и регистратор 4, последовательно сязединенные цифро.вой анализатор 5 амплитудного спектра сигнала подрыва, устройство 6 определения нижней и верхней частот среза фильтра, при этом вход анализатора 5 амплитудного спектра сигнала подрыва подключен к выходу бортового цифрового приемника 2, а выход блока 7 расчета коэффициентов системной функции фильтра соедийен с управляющим входом полосового цифрового фильтра 3, На 4иг. 2 приведены сигнал 8 подрыва, и отраженный сейсмоакустический сигная 9 одного из каналов буксируемого Цифрового приемного устройства 1, задержанный относительно сигнала 8 подрыва на время 1 2li/V , где ji - глубина слоя исследуемой среды, от которого происходит отражение, sA -. скорость распространения сигвила в среде, Многоканальная цифровая сейсморегисг рирующая система работает следующем образом. Задержанный отраженный сэйа «оакуоТИЧ6СКИЙ сигнал 9, прсздставляющий аддиивную смесь узкопозюсного случайного яопезногосигнала и шкрокопопосного шума, а также сигнагг 8 подрьша, ширина савктда которог-о измеЕйете. : or ггодр ; ва к подрыву, постУшют на входь; б тсс руемого цифрового прЕвнного устройства 1, преобразуются в цифроЬую форму и последоватепьиым двоичным кодом переда ются на вход бортового цифрового приемника 2, где информация преобразуется в параллельные двоичные коды. Цифровой код отраженного сейсмоакуо тического сигнала 9 поступает на вход полосового цифрового фильтра 3 и с его выхода поступает на вход регистратора 4 Цифровой код сигнала 8-подрыва пост пает на вход цифрового анализатора 5 амплитудного спектра сигнала подрыва, который производит вычисление амплитуд ного дискретного спектра сигнала 8 под по выражениям: 2JC л / , aCP)-XEWcoel,-jf-pMJi U) ЪСР)(ри)| )--a(P)-«-b tP), где f Cv 3 - дискретные Ыз1борки сигнала подрыва; Р - безразмерная частота (и «р ). р 0, W -1; - безразмерное вр1вмя (-fc « ); период дискретизации; T-N й.-Ь интервал разложения дискрет ного преобразования Фурье; VI - безразмерный целочисленный коэффициент. Дискретные выборки Р (р )с выхода цифрового анализатора 5 амплитудного спектра сигнала подрыва поступают на вход устройства 6 определения нижней и верхней частот среза фильтра. Дпя определения нижней и верхней чао т-от среза фильтра необходимо определнть полосу частот спектра (3), в которой сосредотс«ены 9О - 95% его мощности. В связи с тем, что высокочастотные составляющие сягоктра полезного отражен ного сейсмоакустического сигнала 9 затухают во времени более интенсивно, чем низкочастотные составляющие, для определешп {шжней и верхней частот среза ({иньтра достаточно определить полосу низкочастотных составляющих спектра сигнаад 8 подрыва, в которой сосредоточевы (9О - 95)% его мощности, не учитывая высокочастотные составляющие спектра. Мощность сигнала 8 подрыва при этом определяется из выражения р fifp) Блок 7 расчета коэффициентов системной функции фильтра под действием выходного сигнала устройства 6 определения нижней и верхней частот среза фильтра вычисляет коэффициенты системной функции полосового цифрового фильтра 3. зависящие от периода дискретизации Abo порядка фильтра и значений нижней и верхней частот среза фильтра, значения которых изменяются в широких пределах от подрыва к подрыву. При общем времени определения - нижней и верхней частот среза фильтра и расчета коэффициентов его системной функции меньще или равным 1времени за- . держки f-v отраженного сейсмоакустического сигнала 9, полоса пропускания полосового фильтра 3 в данной системе будет согласована с шириной спектра каждого сигнала 8 поцрыйа, так как ширина спектра полезного отражейвого сейсмоакустического сигнала меныяе ширины спектра сигнала 8 подрыва. Предварительное согласование полосы пропускания полосового цифрового фильтра 3 и ширины спектра каждого сигнала 8 подрыва, которая изменяется в широких пределах от подрыва к подрыву, обес. печивает повышение отношения сигнал/ /шум на выходе фильтра в | ()иаХ /(jLlyiK раз, гдeAlг v Qy максимальная ширина спектра, а ЛС1) ширина спектра конкретного сигнала подрыва 8, чем и достигается повышение помехозащищенности системы. Таким образом, структурное постро- ение системы (фиг. 1) благодаря введ нию цифрового анализатора 5 амплитудного спектра сигнала подрыва, устройства 6 определения нижней и верхней чаотот среза фильтра и блока 7 расчета ко эффициентов системной функции фильтра , обеспечивается предварительное сйгласо вание полосы пропускания полосового . фильтра 3 и ширины спектра каждого сигнала подрыва 8, чей повышается помехозащищенность системы.

МНОГОКАНАЛЬНАЯ .ЦИФРОВАЯ СЕЙСМОРЕГИСТРИРУЮЩАЯ СИСТЕМА, содержащая поспедоватепьно соединенные буксируемое цифровое приемное устройсгво, бортовой цифровой приемник, попосввой цифровой фипьтр и регистратор, отличающаяся тем, что, с цепью повышения помехозащищенности системы, она допопнитепадо содержит поспедоватепьг но соединенные цифровой анализатор амплитудного спектра сигнапа подрыва, устройство определения нижней и верхней частот среза фильтра и блок расчета коэффициентов системной функции фильтра, при этом вход ЦИ45ЮВОГО анализатора амплитудного спектра сигнала подрыва подключен к выходу бортового ци( приемника, а выход блока расчета ко эффициентов Системной функции фильтра соединен с управляющим входом полосового цифрового фильтра. с: с