Устройство для корреляционной обработки вибросейсмической информации Советский патент 1987 года по МПК G06F17/15 

1305717 , блок 11 синхронизации, содер- имной корреляции между сгигналами вибпамяти

жащий делители частоты 11 и 12 и гене ратор 13 тактовых импульсов. Устройство позволяет вычислять функ1Ь1ю взаратора и сейсмической приемной системы с преобразованием вибросейсмической информации в импульсную форму, 1 ил,

Изобретение относится к вьиисли- тельной технике, а также к сейсморазведке и предназначено для преобразования сейсмической информации, зарегистрированной при работе с вибрационными источниками, в импульснзш форму, наиболее удобную для интерпретации.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Устройство работает в соответствии с выражением

S() i:A(t)xB(t-t)u ,

(1)

{ де SCo) - сигнал импульсной сейсмо граммы;

A(t) входной сейсмический сигнал}B(t- () - опорный сигнал;

t - время зондирования;

С - время на импульсной сейсмограмме;

Д с - период дискретизации импульсной сейсмограммы, Это позволяет в процессе сеанса вибрации каждую текущую (i-ю) выборку входного сигнала A(t;) дпя решения уравнения (1) последовательно умножить на всю совокупность выборок опорного сигнала B(tj j ) с последующим суммированием на накапливающем сумматоре п произведений,

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит первый регистр 1, формирователь 2 опорного сигнала, формирователь 3 огибающей, первый и второй сепекторы 4 и 5, блок 6 умножения, сумматор 7, блок 8 памяти, вто регистр 9, блок 10 синхронизации, содержащий делители 11 и 12 частоты и генератор 13 тактовых импульсов, первый информационный вход 14 (вход значения вибросейсмического сигнала), вход 15 стробирования, вход 16 задания режима работы, второй информациратора и сейсмической приемной системы с преобразованием вибросейсмической информации в импульсную форму, 1 ил,

5

0

5

0

5

0

5

онный вход 17 (вход значения сигнала текущей частоты зондирующего сигнала), вход 18 сброса, выход 19,

Вычисление уравнения (1) в устройстве производится путем умножения каждой выборки сигнала A,(t) на всю совокупность выборок опорного сигнала B(tn ) с последующим суммированием произведений. Каждое п-е вычисление производится в два этапа. На первом этапе происходит перемножение выборки А(ц) на сигнал огибающей n(t) , Величина амплитуды сигнала огибающей является функцией текущей частоты сигнала вибратора. Частоту сигнала вибратора характеризует количество выборок сигнала A(t) так как текущая частота работы вибратора формируется по некоторой программе, как функция времени. Таким образом, амплитуду сигнала огибающей программируют, как функцию количества выборок сигнала A(t), В результате умножения A(t) на Il(t) получается промежуточное произведение A(t)j которое и используется при вычислении уравнения (1), Это вычисление производится на втором этапе, который начинается по окончании вычисления Aj(tf,), Операции, выполняющиеся на втором этапе, описываются выражением

SCo; ),A(t,)xB()-t-S(;)n., , (2)

где S( ) - вепичина i-й выборки сигнала импульсной сейсмограммы при вычислении ее от п-й выборки вибросейсмического сигнала} 5( ь; )„-, - величина 1-й выборки сигнала импульсной сейсмограммы при вычислении ее от предыдущей (п-1)-й выборки вибросейсмическо- го сигнала.

3

Для вычисления каждой i-й точки импульсной сейсмограммы выборку вибросейсмического сигнала A(t) умножают на сигнал огибающей n(t), это произведение ) умножают на i-ю выборку опорного сигнала B(

- .) и произведение их складывают в сумматоре с результатом вычислений предьщущей выборки сигнала A(t, ) т.е. с S()., .

Результат сложения записывается i-ю ячейку блока 8. Этот результат используется при обработке следующе выборки вибросейсмического сигнала, т.е. A(tf,.,) .

Число разрядов сумматора 7 определяется по формуле

m

э bg,,-|n +

m.

где m, - число разрядов си1нала

A(t,)J п - число суммируемых выборок

qигнaлa ).

Количество ячеек блока 8 определяется по формуле

max 1F

где К - число регистрируемых сейсмических каналов; inax максимальная дпительность

импульсной сейсмограммы. Перед началом работы устанавливаются код формы огибающей и двоичный код скорости развертки частоты, а на шине Режим - высокий уровень потенциала (логическая 1), необхо- ди,мый для вычисления корреляционной функции. По сигналу Сброс, формируемому на пульте управления производятся: запись кода формы огибающей в формирователь 3 огибающей и установка его в исходное состояние, сброс текущей частоты в формирователе 2 опорного сигнала (по первому информационному входу), сброс адреса обращения к блоку В, установка логических О на выходах делителей 11 и 12.

Работой вибратора управляет блок 10, обеспечивающий изменение частоты выходного сигнала в заданных пределах и с установленной скоростью изменения. С момента начала работы сей- смостанции вырабатьшаемые генератором 13 импульсы, количество которых пропорционально величине частоты сигнала, излучаемого вибратором (зонцирую5

0

50

с

щего сигнала), начинают поступать на первый информационный вход формирователя 2. Входная информация поступает в

виде дискретных выборок вибрационного сейсмического сигнала (ВСС) и импульсов стробирования этих выборок (СПИ). Импульсом СПИ сигнал ВСС заносится в

O регистр 1.

Блок 10 с второго выхода вырабатывает сигнал управления селекторами 4 и 5 И интервал времени для первого этапа обработки сигнала A(t),T.e,

5 для вычисления A(t).

На входы блока 6 через селекторы соответственно 4 и 5 поступают выборки сигналов A(t«) с выхода регистра 1 и n(t) с выхода формирователя 3,

0 на выходе блока 6 устанавливается произведение An(t,-|), выборка которого заносится в регистр 9 фронтом сигнала с второго выхода блока 10. Этим же сигналом, переключаю Щ1м входы се лекторов А и 5, разрешается работа ; делителя 12. Делитель 12 предназначен для формирования интервала времени, в течение которого производится второй этап обработки сигнала

0 А(Ц).

Во время второго этапа синхроимпульсами стробируются все операции, которые необходимо вьшолнить для вычисления i-й точки импульсной сейсмограммы. К ним относятся (2) считывание из памяти выборки S( ;),,, , считывание из формирователя 2 выбор- , ки B(), перемножение выборок A(tf,) и B(.), сложение произведения и выборки SCC jOj i , запись суммы в память.

Эти операции производятся в интервале времени между двумя соседними синхроимпульсами. Следовательно, для

с дисвычисления длительностью - кретностью i/c требуется проделать t /л ь указанных циклов, для стробиро- вания которых потребуется /ut синхроимпульсов. Требуемое количество синхроимпульсов формирует блок 10. По окончании счета устройство в целом переходит в режим ожидания следующей выборки сигнала ВСС.

При работе устройства в режиме вывода информащ1и на шнне Режим устанавливается О.

Опорньй сигнал В(1„- С; ) вырабатывается в формирователе 2. С момента

пуска устройства на информационный вход формирователя 2 начинают поступать импульсы сигнала текущей частоты (СТЧ) .

Сигнал на выходе формирователя 2 имеет вид со8(2о(,С,. ) . Параметр ot C j характеризует изменение частоты (зондирующего сигнала за время пробега сейсмической волны, а параметр 2ott - частоту зондирующего сигнала на момент поступления п-й выборки

вес.

Сигналы СПИ, сопровждающне выборк вес, дополнительно используются для ггриведения в соответствие начальной частоты опорного сигнала В () с частотой зондирующего сигнала.

В период второго этапа на выходе формирователя 2 устанавливаются выборки опорного сигнала, которые через селектор 5 поступают на вход блока 6, В блоке 6 происходит умножение выборки сигнала ,) на опорный сигнаЛо Произведение с выхода блока 6 поступает на вход сумматора 7, на второ й вход его пост-; пают из блока 8 синхронизованные синхроимпульсами выборки предыдущих суммирований S(€ ;)p., . После окончания суммирования выборки ) .по следующему синхроимпульсу записывается блок 8. Блок 8 ориентирован на работу совместно с сумматором 7, образуя с ним накапливающий сумматор,

Блок И работает в четырех режимах; ожидание, регенерация памяти, режим считывания, при котором производится вывод информации, корреляционный режим, при котором блок 8 работает совместно с сумматором 7,

Режимы ожидания и регенерации включаются независимо от состояния на входах разрешения и установки.

На вход сумматора 7 поступают два слагаемых:.

Произведение с выхода блока 6: один из сомножителей - выборка существует постоянно в течение второго этапа, второй сомножитель - опорный сигнал B(tr,- ()i) - стробиру- ется инверсными синхроимпульсами. Таким образом, произведение на выходе блока 6 существует при инверсном синхроимпульсе и задерживается относительно него на время работы блока 6.

Предьиушая сумма, которая формируется на выходе блока 8,

5

0

5

0

5

0

5

0

5

По ок-ончании обработки очередной выборки вес формирователь 2 опорного сигнала переходит в релдам ожидания следующей выборки ВСС. При завершении формирования выборок опорного сигнала, заканчивается п-й цикл преобразования, и устройство переходит в режим ожидания очередной выборки сигн апа ACt,,).

Формула изобретения

Устройство для корреляционной обработки,, вибросейсмической информации, содержащее формирователь опорного сигнала, формирователь огибающей, блок умножения, сумматор и блок памяти, выход блока умножения соединен с первым входом сумматора, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два регистра, два селектора и блок синхронизации, информационный вход первого регистра является входом значения вибросейсг тческого сигнала устройства, выход первого регистра соединен с первым информационньм входом первого сешектора, второй информационный вход которого соединен с выходом второго регистра, информационный вход которого соединен с выходом блока умножения, входы строби- рования формирователя огибающей и первого регистра являются входом стробирования устройства, информаци- онньш вход формирователя опорного сигнала является входом величины частоты опорного сигнала устройства, ,вь1код формирователя опорного сигнала соединен с первым информационным входом второго сепектора, второй информационный вход которого соединен d выходом формирователя огибающей, выходы первогЬ и второго селекторов соединены с соответствующими входами блока умножения, выход сумматора соединен с информационным входом блока памяти, выход которого соединен с вторым входом сумматора и является выходом устройства, первый выход блока синхронизации сое.динен с синхровхода- ми формирователя опорного сигнала, сумматора и блока памяти, второй выход блока синхронизации соединен с синхровходами второго регистра и обоих селекторов, третий вькод блока синхронизации соединен с входами разрешения записи-счит1,шания форми713057178

рователя опорного сигнала и блока па-теля опорного сигнала и являете вхомяти, четвертьй выход блока синхрони-дом сброса устройств, вход задания

зации соединен с входом разрешенияадреса блока памяти соединен с входом

.обращени): блока памяти, вход сбросазадания режима блока синхронизации

которого соединен с входами сброса 5и является входом задания режима раформирователя огибающей и формирова-боты устройства.

Изобретение относится к вычислительной технике, а также к сейсморазведке и предназначено для преобразования сейсмической информации, зарегистрированной при работе с вибрационными источниками. Цель изобретения повышение быстродействия. Устройство Содержит регистры 1 и 9, селекторы 4 и 5, формирователь огибающей 3, формирователь опорного сигнала 2, блок 6 умножения, сумматор 7, блок 8 ел 1