Устройство для оптимальной регистрации виброграмм Советский патент 1984 года по МПК G01V1/37 

« « Изобретение относится к сейсмораз ведочной аппаратуре и может быть использовано в устройствах для регистрации вибрационных записей. Известно устройство для регистрации вибрационных записей, содержащее сейсмические усилители, сумматор, формирователь вибрационного сигнала коррелятор и блок регистрации .fl. Недостатком известного устройства является невысокая помехоустойчивость, обусловленная тем, что оно обеспечивает вьщеление сейсмических сигналов -только при условии, что случайные помехи подчиняются нормал ному закону распределения и имеют достаточно широкий энергетический спектр, перекрьшающий частотную пол icy вибраций, так как в устройстве отсутствует фильтр с ггереходной характеристикой, обратной энергетичес кому спектру помех. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сейсмической разведки, содержащее усилитель сейсмических сигналов, формировател вибрационного сигнала, блок регистрации и узкополосньй следящий фильт информационный и управляющий входы которого подключены соответственно к выходам усилителя сейсмических си налов и формирователя вибрационного сигнала C2j. Недостатком данного устройства является невысокая помехоустойчивость, так как при наложении узкополосных помех следящая фильтрация не обеспечивает ввделения вибрацион ных сигналов. Цель изобретения - повышение пом хоустойчивости устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее усилитель сейсмических сигналов, формирователь, вибрационного сигнала блок регистрации и узкополосный следящий фильтр, информационный и управляющий входы которого подклю чены соответственно к выходам усили теля сейсмических сигналов и формирователя вибрационного сигнала, введены последовательно соединенные измеритель энергии сигнала и делитель напряжения с обратно пропорцио нальной зависимостью, а также блок перемножения, первый вход которого подключен к выходу узкополосного следящего фильтра и ко входу измерителя энергии сигнала, второй вход 352 к выходу делителя напряжения, а выход блока перемножения соединен с входом блока регистрации. На фиг. 1 представлена блок-схема одного сейсмического канала устройства, на фиг.2 - кривые поясняющие работу устройства. Устройство для оптимальной -регистрации виброграмм (фиг.1) содержит усилитель 1 сейсмических сигналов, узкополосный следящий фильтр 2, формирователь 3 вибрационного сигнала, измеритель 4 энергии сигнала, делитель 5 напряжения, блок 6 перемножения и блок 7 регистрации. Выход усилителя 1 сейсмических сигналов соединен с информационным входом узкополосного(Следящего фильтра 2, управляющий вход которого подключен к выходу формирователя 3 вибрационного сигнала. Выход узкополосного следящего фильтра 2 подсоединен к первому входу блока 6 перемножения и через последовательно соединенные измеритель 4 энергии сейсмического сигнала и дели- тель 5 напряжения - к второму входу блока 6 перемножения, выход которого подключен к входу блока 7 регистрации. На фиГ. 2 показаны энергетический спектр 8 помехи, энергия 9 сигнала на выходе следящего фильтра в процессе настройки его частотной характеристики, амплитуда 10 сигналов на выходе делителя напряжения в моменты времени начала и окончание цикла вибраций. Устройство работает следующим, образом. Усиленный сейсмический сигнал поступает на узкополосный следя1ций фильтр 2, частотная характеристика которого перестраивается синхронно с сигналом развертки, поступающим с выхода формирователя 3 вибрационного сигнала. Сигнал с выхода узкополосного следящего фильтра 2 поступает на один из входов блока 6 перемножения, на другой вход которого поступает напряжение, обратно пропорциональное энергии сейсмического сигнала в заданном интервале времени. Это напряжение вырабатьгеается в измерителе 4 энергии сейсмического сигнала с-последующим определением обратной функции от измеренного значения энергии сейсмического сигнала в делителе .5 напряжения. Сигнал с вь1кода блока 6 перемножения поступает в блок 7 регистрации, в к тором осуществляется запись его на магнитную ленту и корреляционное преобразование в импульсную форму для получения окончательной сейсмической записи. При пропускании узкополосной помехи через следящий фильтр с ост,рой резонансной характеристикой неравномерность спектра помехи проявляе ся в виде такой же неравномерности амп литуды сигналов на выходе узкополос ного следящего фильтра 2. Это схематически иллюстрируется на фиг. 2, где W-, и (л,- гранищл частотного и t диапазона вибраций; t соответственно моменты начала и око чания цикла вибраций. Сигналы с выхода узкополосного следящего фильтра 2 поступают на из меритель энергии сигнала в выбранно интервале времени 44 при этом энер гия U(t) сигнала 5() на выходе узкополосного следящего фильтра 2 равна : U(t)4 5(t)3t. Таким образом, сигнал .5() явля ется функцией времени и отображает 354 характер изменения энергии случайных помех на выходе следящего фильтра, в процессе его перестроЧки в сортветствии с разверткой вибрационноfo сигнала iBo времени. Амплитуда вибрационных сигналов обь1чно существенно меньше среднеквадратичной амплитуды случайных помех, поэтому изменение амплитуды на выходе узкополосного апедящего фильтра целиком определяется частбтной характеристикой случайных помех. При линейном изменении частоты сигнала развертки с выхода формирователя 3 вибрационного сигнала умножение сигналов на функцию 1/U(t) полностью эквивалентно пропусканию ре-, гистрируемых сигналов через фильтр с частотной характеристикой 1/G(uj). Таким образом, вьтолняется основное условие, необходимое для оптимального выделения сигналов известной формы на фоне не белых шумов. Использование изобретения позволяет повысить помехоустойчивость устройства за счет снижения почти в 2 раза амплитуды случайного шума на преобразованной в импульсную форму записи, что обеспечивает лучшее использование различий в спектре полезных сигналов и помех.

oXy

)(

u/ of

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОЙ РЕгаСТРАЦИИ ВИБРОГРАММ, содержащее усилитель сейсмических сигналов, формирователь вибрационного сигнала. блок регистрации и узкополосный следящий фильтр, информационный и управляющий входы которого подключены соответственно к выходам усилителя сейсмических сигналов и формирователя вибрационного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в не.го введены последовательно соединенные измеритель энергии сигнала и делитель напряжения с обратно пропорциональной зависимостью, а также блок перемножения, первый вход которого подключен к выходу узкополосного следящего фильтра и к входу иэмерителя энергии сигнала, второй вход - к выходу делителя напряжения, (Л а выход блока перемножения соединен с входом блока регистрации. ю 4 to СО ел

//

//

9

K

л

Фиг, 2,