Устройство выделения сейсмических сигналов Советский патент 1983 года по МПК G01V1/16 G01V1/30 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что компаратор содержит три D-триггера, три инвертора, двенадцать элементов И, три триггера и пять элементов ИЛИ, при этом входы компаратора соединены с входами соответствующих инверторов, 1)-триггеров и с первыми входами COOT ветственнчэ первого, второго и третьего элементов И, вторые входы которых подключены к инверсным выходам соответствующих Э-триггеров , прямые выходы которых подключены к первым входамJ::ooTBeTCTBeHHO четвертого, пятого шестого элементов И, втбрые входы которых соединены с выходами соответственно первого, второго и третьего инверторов, выход первого элемента И подключен к первым входам седьмого и восьмого элементов И,выход второго элемента И - к первому входу девятого и к второму входу седьмого элементов И, а выход третьего элемента И - к вторым входам восьмого и девятого элементов И, причем выходы Седьмого, девятого и восьмого элементов И подключены к прямым входам соответственно первого, второго и третьего триггеров, выходы:которых подключены к первым входам соответственно десятого, одиннадцатого и двенадцатого элементов И, а также к входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом компаратора,выход четвертого элемента И подключен к первым входам второго и третьего элементов ИЛИ, а также к вторым входам десятого и двенадцатого элементов И, выход пятого элемента И подключен к первому вх;оду ет эертого и к второму входу второго элементов ИЛИ, . а также н второму входу одиннадцатого и к третьему входу десятого элементов

И, выход шестого элемента И подключен к первому входу третьего и к второму входу четвертого элементов ИЛИ, а также к третьим входам один надцатого и двенадцатого элементов И, выходы, которых соединены соответственно с первы}и и вторым входами пятого элемента ЙЛИ,- третий вход которого подключен к выходу десятого элемента И, а выход соединен с вторым выходом компаратора, кроме того, выходы второго, четвертого и третьего элементов ИЛИ подключены к инверсным входам соответствующих триггеров,

3, Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что синхрониэатор содержит триггер, три инвертора и четыре элемента И, при этом первый вход синхрониэатора соединен, с входом первого инвертора и с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому выходу синхронизатора, второй вход синхронизатора подключен к прямому входу триггера, инверсный вход которого соединен с третьим входом синхронизатора и через второй инвертор - с первым входом второго элемента И, выход . которого подключен к второму выходу синхронизатора, третий выход синхронизатора соединен с выходом триггера, а четвертый выход подключен к выходу третьего элемента И, первый вХод которогй соединен с выходом первого инвертора и с вторым входом второго элемента И, выход которого череа третий инвертор подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с пятым выходом :синхронизатора, четвертый вход кото рого соединен с вторыми входами первого, третьего и четвертого элементов И и с третьим входом второго элемента И.

1. УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащее соединенные последовательно сейсмоприемник,. усилитель, преобразовател сигнала в последовательность импуль сов, тактовый генератор и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и увеличения помехоустойчи вости, в него bведено п входных сдв говых регистров, компаратор, ревер- сивный счетчик тактовых импульсов, выходной сдвиговый регистр, синхронизатор и коммутатор, вход которого подключен к выходу преобразователя сигнала в последовательность импульсов , а выходы - к информационным входам входных сдвиговых регистров, выходы которых соединены с соответствующкми входами ко.мпаратора, выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам синхронизатора, первый и второй ходы которого соединены соответственно с прямым и реверсивным входами счетчика тактовых импульсов, выход которого подключен к третьему в.ходу синхронизатора, третий выход которого соединен с информационным Входе выходного сдвигового регистра, -выход Которого подключен к блокУ регистрации, а сдвиговый вход - к четвертому выходу синхронизатора, пятый выход которого соединен со сдвиговыми в.ходами входных сдвиговых регистров, а четвертый вход подключен к выходу тактового генео.атора.

Изобретение относится к электроиэмерениям и может быть .применено, например, в сейсморазведке при использовании слабых воздействий, многократно возбуждаемых невзрывными 5 источниками.

Известно устройство выделения полезного сигнала путем синхронного алгебраического суммирования текущих 10 значений сигналов, принимаемых от серии воздействий, содержащее сейсмоприемник, усилитель, и регистратор ij.

Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость. 15

Наиболее близким к изобретению является устройство выделения сейсмических сигналов, содержащее соединенные последовательно сейсмоприемник, :;усилитель и преобразователь сигнала в последовательность импульсов, тактовый генератор и блок регистрации 2 Д.

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия и увеличение помехоустойчивости.

Поставленная цель, достигается тем, что в устройство выделения сейсмических сигналов, содержащее соеди ненные последовательно сейсмрприем-г ник, усилитель, преобразователь сигнала в последовательность импульсов, тактовый генератор и блок регистрации, введено tl входных сдвиговых регистров, компар.атор, .реверсивный счетчик тактовых импульсов, выходной сдвиговый регистр, синхронизатор и коммутатор, вход которого подключен к выходу преобразователя сигнала в последовательность импульсов, а выходы - к информационным входам входных сдвиговых регистров, выходы кото рых соединены с соответствующими входами компаратора, выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам синхронизатора, пер вый и второй выходы которого соедине ны соответственно.с прямым и реверсивным входами счетчика тактовых импульсов, выход которого подключен к ;третьему входу синхронизатора, третий выход которого соединен с инфор, мадионным входам выходного сдвигового регистра, выход которого подключе к блоку регистрации, а сдвиговый .вход - к четвертому выходу синхро- низатора, пятый выход которого соеди нен со сдвиговыми входами входных сдвиговых регистров,, а четвертый вход подключен к выходу тактового генератора-. При этом компаратор содержит три D-триггера, три инвертора, двенадцат элементов И, три триггера и пять эле ментов ИЛИ, при этом входы компарато ра соединены с входами соотв.етствующих инверторов, D -триггеров и с пер |Выми входами соответственно первого,; второго и третьего элементов И, вторые входы которых подключены к ин- версным выходам соответствующих D триггеров, прямые выходы которых под ключены к первым входам соответственно четвертого, пятого и шестого элементов И, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого, второго и третьего инверторов , выход первого элемента И подклю чен к первым входам седьмого и восьмого элементов И, выход второго элемента И - к первому входу девятого и к второму входу седьмого элементов И, а выход третьего элемента И к вторым входам восьмого и девятого элементов И, причем выходы-седьмого, девятого и восьмого элементов И подключены к прямым входам соответствен но первого, второго и третьего т| иггерой, выходы которых подключен к первым входам соответственно десятог одиннадцатого и двенадцатого элементов И, а также к входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом компаратора, выход четвертого элемента И подключен к первым входам второго и третьего эле ментов- ИЛИ, а также к вторым входам десятого и двенадцатого элементов И, выход пятого элемента И подключен к первому входу- четвертого и к второму входу второго элементов ИЛИ, а также к второму входу одиннадцатого и к третьему входу десятого элементов И, выход шестого элемента И подключен к первому входу третьего и к второму входу Четвертого элементов ИЛИ, а также к третьим входам одиннадцатого и двенадцатого элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами пятого элемента ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу десятого элемента И, а выход соединен с вторым выходом компаратора, кроме того, выходы второго, четвертого и третьего элементов ИЛИ подключены к инверсным входам соответствующих триггеров. Кроме того, синхронизатор содер- , жит триггер, три инвертора и четыре элемента И, при этом первый вход синхронизатора соединен с входом первого инвертора и с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому выходу синхронизатора, второй вход синхронизатора подключен к прямому входу триггера, инверсный вход которого соединен с третьим входом синхронизатора и через второй инвертор - с первым входом второго элемента И,выхрд которого подключен к второму выходу синхронизатора, третий выход синхронизатора соединен с выходом триггера, а четвертый выход подключен к выходу третьего элемента И, первый вход.которого соединен с выходом первого инвертора 1И с вторым.входом второго элемента И, выход которого через третий инвертор подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с пятым выходом синхронизатора, четвертый вход которого соединен., с вторыми входами первого, третьего и четверто О элементов И и с третьим входом второго элемента И. На фиг,1 представлена блок-схема устройства выделения сейсмическихсигналов; на фиг.2 - функциональная с.хема компаратора; на фиг. 3 - функциональная схема синхронизатора. Устройство содержит сейсмоприемник 1, усилитель 2, преобразователь 3 сигнала в последовательность импульсов , коммутатор 4, входные сдвиговые регистры 5 - 7, компаратор 8, синхронизатор -9, реверсивный счетчик 1Q тактовых импульсов,, тактовый генератор 11, выходной сдвиговый регистр 12 и блок 13 регистрации. Компаратор 8 для случая, например, выделения полезного сигнала из трех дринятг х сигналов (для ) содержит Ц-триггеры 14 - 16, инверторы 17 19, элементы И 20 - 31, триггеры 32 34 и элементы ИЛИ 35 - 39. Синхронизатор 9 содержит триггер 40, инверторы 41 - 43 и элементы И 44-47. Устройство работает следующим образом., Производят п воздействий на иссл дуемую среду. Сигнал, возбужденныйкаждым из П воздействий, принятый сейсмоприемником 1 и усиленный уси лителем 2, поступает на преобразователь 3, в котором производится преобразование входного сигнала,в последовательность прямоугольных им пульсов, соответствующих переходам .сигнала через нуль. При этом сигнал на выходе преобразователя 3 равен л больше О, и равен логическому O если входной сигнал меньше или равен О. С выхода преобразователя 3 сигнал от первого воздействия через коммутатор 4 записывается в сдвиговый регистр 5, от второго воздействия - в сдвиговый регистр 6 и т.д. Сигнал от п -го воздействия -записывается в сдвиговый регистр 7. Разрядность регистров выбирается в зависимости от требуемого времени наблюдения процесса. Работу компаратора 8 , ji синхрони затора 9 рассмотрим на примере, ког .да П 3.. С выходов сдвиговых регистров 5-7 сигналы синхронно поступают н входы компаратора 8, Импульс на вых де элемента И 20 соответствует перед нему фронту сигнала, поступающего с выхода сдвигового регистра 5, а импульс на выходе элемента И 23 соответствует заднему фронту этого сигна ла. Аналогично передние фронты сигналов, принятых от второго.и третьего воздействий, выявляются на выхода .элементов И 21 и 22, а задние фронты на выходах элементов К 24 vi 25 соответственно. Триггер 32 через элемент И 26 устанавливается в состояние при совпадении передних фронтов сигналов от первого и второго воздействий, триггер 33 через элемент И 28 - от второго и третьего, . а триггер 34 через элемент И 27 от третьего и первого воздействий. Срабатывание любого из триггеров 32 - 34 через элемент ИЛИ 35 и элемент И 44 приводит к появлению импульсов на входе 1 (прямой счет реверсивного счетчика 10. При этом с помощью инвертора 41 и элемента И 46 приостанавливается поступление импульсов на сдвиговый вход выходного регистра 12, но через элемент И 47 импульсы на сдвиговый вход вход ных регистрбв 5 - 7 продолжают поступать. При совпадении задних фронтов тех же двух (или трех) сигналов, у которых совпадают передние фронты, на выходах соответствующих элементов И 29 - 31 появляется логическая 1, которая через элемент ИЛИ 39 вызывает срабатывание триггера 40, с выхода.которого логическая «i через третий выход синхронизатора попадает на информационный вход выходного сдвигового регистра .12. Кроме того, появление задних Фронтов через элементы ИЛИ 36 - 38 вызывает уставку триггеров 32 - 34 в состояние О. При этом с помощью инвертора 41 и элементов И 44 и 45 происходит переключение счетчика 10 в режим реверсивного счета, во время которого через элемент И 46 поступают импульсы от тактового генератора 11 на сдвиговый вход выходного регистра / 12, в который начинают последовательно записываться логические единицы. Когда реверсивный счетчик 10 досчитывает до нулевого состояния, на его выходе появляется логическая , Которая через инвертор 42 и элемент И 45 блокирует поступления импульсов на реверсивный вЗсод счетчика 10. В результате в сдвиговый выходной регистр 12 записывается такое количество единиц, которое равно значению, подсчитанному счетчиком 10 в режиме прямого счета, и которое соответствует длительности совпавших сигналов. В конце режима реверсивного счета логическая i с выхода счетчика 10 устанавливает триггер 40 в состояние .О, что приводит к появлению логического О, на информационном входе выходного сдвигового регистра 12. Появление только одного заднего фронта любого из сигналов, вызвавших срабатывание триггеров 32 - 34, приводит к сбросу соответствующего ; триггера через элементы ИЛИ 36-38 соответственно. -При этом, если все триггеры 32 - 34 оказываются в состоянии О , то синхронизатор 9 переводит счетчик 10 в режим реверсивного счета и в выходной сдвиговый регистр 12 записывается последовательно такое количество логических нулей, которое соответствует состоянию счетчика,, полученному в режиме прямого счета. В случае, когда на выходах входных сдвиговых регистров 5 - 7, нет совпадений передних фронтов сигналов, счетчик 10 находится в режиме останова с внутренним состоянием О. При этом в выходной сдвиговый регистр 12 записываются логические нули синхронно с работой входных сдвиговых регистров 5 - 7. Использование устройства обеспечивает большую помехоустойчивость.

поскольку формирование выходной информации производится только при усзловии, если более, чем-5-из Н принятых сигналов совпадают друг с другом; увеличение быстродействия, которое;

20

гз

nf

4

21

15

т

ЩМ

Zt

/fi

25

19

позволяет значительно уменьшить требуемое количество воздействий и дает возможность увеличить срок службы невзрывных источников возбуждения, , испытывающих механические нагрузки, ,

t-J

5

33

и

3

-ю

дО

39

Ф«г.2