Способ регистрации сейсмических сигналов Советский патент 1987 года по МПК G01V1/36 

113

.Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано при многоканальной регистрации сейсмических сигналов.

Цель изобретения - повышение отношения сигнал/помеха за счет подавления монохроматической помехи.

На фиг,1 приведена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 блок-схема анализатора точности.

Каждый сейсмический канал содержит сейсмоприемник 1, соединенный через сейсмическую косу 2 со входом усилителя 3, выход которого подключен к перестраиваемому режекторному фильтру 4. Входы коррелятора-накопителя 5 соединены с выходами усилителей 3 всех каналов и с выходом схемы 6 переключения опорного сигнала, входы которой соединены с генератором 7 линейно изменяющейся частоты (ЛИЧ), с одним из выходов коррелятора-накопителя 5 и с одним из выходов анализатора 8 точ- ности, другой выход которого соединен с блоком 9 управления режектор- ными фильтрами, а вход ан злизатора 8 точности соединен со вторым выходом коррелятора-накопителя 5, третий вьиод которого соединен с блоком 9 управления режекторными фильтрами 4,

В функциональную схему анализатора 8 точности входит цифроаналого- вый преобразователь- 10, измеритель 11 периодов, блок 12 памяти значений периодов, блок 13 памяти заданного отклонения периода от среднего, логико-арифметическое устройство 14,

Способ осуществляется следующим образом.

В каждом канале микросейсмические сигналы, принятые сейсмоприемни- ком 1 и наведенные на сейсмическую косу 2, поступают через сейсмический усилитель 3 на коррелятор-накопитель 5, на другой вход которого поступает сигнал с генератора 7 ЛИЧ через схему 6 переключения опорного .сигнала. Коррелятор-накопитель 5 коррелирует принятые микросейсмические сигналы всех каналов с опорным ЛИЧ- сигналом, в результате чего из микросейсмических сигналов в каждом канале вьщеляется монохроматическая помеха. Так как в качестве коррелятора может быть использован штатный коррелятор вибросейсмической станции,вы12

числяющий порядка 2000 точек корре ш- ционной функцииJ то может быть выделено достаточное число периодов монохроматической помехи.

Коррелятор-напопитель 5 суммирует выделенные монохроматические помехи всех каналов, тем самым улучшая соотношение монохроматическая помеха/шум, и подает результирующий сигнал моно

хроматической помехи на анализатор 8

точности. Анализатор 8 точности оценивает точность выделения монохроматической помехи, для чего измеряет каждый период выделенной монохроматической помехи, определяет средний период и относительные отклонения каждого периода от среднего и сравнивает полученные относительные отклонения с заданными заранее. Если вычисленные относительные отклонения периода монохроматической помехи превышают наперед заданное значение, то анализатор 8 точности выдает команду

и выделенная монохроматическая помеха через схему 6 переключения опорного сигнала поступает на коррелятор-накопитель 5 в качестве опорного сигнала для корреляции с вторично

принятыми сейсмоприемниками 1 микро

сейсмическими сигналами всех каналов.

Коррелятор-накопитель 5 вновь суммирует прокоррелированные сигналы всех каналов, а анализатор 8 точности вновь оценивает точность выделения монохроматической помехи. Операции приема микросейсмических сиг- нгшов, корреляции, суммирования и

оценки точности выделения монохроматической помехи производятся до тех пор, пока после оценки точности вычисленные относительные отклонения периода монохроматической помехи ,не превысят наперед заданного, При этом анализатор 8 точности выдает команду на прохождение через блок 9 управления режекторными фильтрами выделенной монохроматической

помехи на режекторные фильтры 4 для настройки их на частоту помехи.

Блок 8 анализатора точности измеряет каждьш период вьщеленной монохроматической помехи, определяет

средний период и относительные отклонения каждого периода от средного, сравнивает полученные относительные отклонения с наперед заданным, в зависимости от результата сравнения

10

выдает соответствующую команду на окончание обработки сигнала или на дальнейшую его обработку.

Функции анализатора 8 точности может вьшолнять микропроцессорная вычислительная система, а в случае отсуствия ее в аппаратуре анализатор 8 точности может иметь блок-схему (фиг.2), которая работает следующим образом.

Сигнал монохроматической помехи поступает на анализатор 8 точности из памяти коррелятора-накопителя. После цифроаналогового преобразователя сигнал монохроматической помехи поступает на измеритель периодов, который измеряет каждый период сигнала монохроматической помехи и направляет в память значений периодов и далее в логико-арифметическое устрой-20 ство. Логико-арифметическое устройство вычисляет значение среднего периода, суммируя все периоды и производя деление на число периодов, вычисляет разность между каждым значением периода монохроматической помехи и средним периодом, после чего производит сравнение полученной разности с заданным значением отклонения периода от среднего, хранящимся в памяти, и в зависимости от результата сравнениявьдает соответствующую команду на окончание обработки сигнала или на дальнейшую его обработку.

Т

-ср

X 100% : 1%.

Если это условие соблюдается, то процесс выделения монохроматической помехи заканчивается, В противном случае процесс выделения монохроматической помехи итеративно продолжается.

Перестраиваемый режекторный фильтр можно выполнить по осеме синхронного фильтра, где коммутируемые конденсаторы вместе с резистором 15 образуют требуемый фильтр. Частота коммутации, пропорциональная частоте выделенной монохроматической помехи определяет частоту режекторного фильтра и его стабильность.

Формула изобретения

25

Способ регистрации сейсмических сигналов, включающий многоканальньй прием, усиление, фильтрацию режектор ными фильтрами и запись сейсмических сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения отношения сигнал-помеха за счет подавле- 30 .ния монохроматической помехи, принимают микросейсмический шум во всех каналах, генерируют сигнал линейно- изменяющейся частоты в диапазона ча тот сейсмического сигнала, коррели

Пример, Пусть точность вьще-35 РУ от микро сей омический щум с сигна- ления монохроматической помехи долж- лом линейно-изменяющейся частоты, на быть не хуже 1%, Тогда у вьзделен- ной монохроматической помехи вычиссуммируют прокоррелированные сигналы по всем каналам, измеряют каждый период, оценивают средний период и относительные отклонения каждого периода от средного, сравнивают относительное отклонение с наперед заданным и итеративно повторяют все процедуры обработки сигнала до тех пор, пока относительной отклонение периода не станет меньше наперед заданной величины, после чего настраивают режекторный фильтр в каждом канале на частоту

ляется средний период , по формуле

п

I.

1 1

Т-

где Т. - каждый период в реализации выделенной монохроматической помехи; п - количество анализируемых

периодов, Для обеспечения требуемой гочнос45

суммируют прокоррелированные сигналы по всем каналам, измеряют каждый период, оценивают средний период и относительные отклонения каждого периода от средного, сравнивают относительное отклонение с наперед заданным и итеративно повторяют все процедуры обработки сигнала до тех пор, пока относительной отклонение периода не станет меньше наперед заданной величины, после чего настраивают режекторный фильтр в каждом канале на частоту

ти вьщеления монохроматической доме- 50 вьщеленной монохроматической помехи должно соблюдаться условиехи.

Т

-ср

X 100% : 1%.

Если это условие соблюдается, то процесс выделения монохроматической помехи заканчивается, В противном случае процесс выделения монохроматической помехи итеративно продолжается.

10

Перестраиваемый режекторный фильтр можно выполнить по осеме синхронного фильтра, где коммутируемые конденсаторы вместе с резистором образуют требуемый фильтр. Частота коммутации, пропорциональная частоте выделенной монохроматической помехи, определяет частоту режекторного фильтра и его стабильность.

Формула изобретения

Способ регистрации сейсмических сигналов, включающий многоканальньй прием, усиление, фильтрацию режектор- ными фильтрами и запись сейсмических сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения отношения сигнал-помеха за счет подавле- ния монохроматической помехи, прини мают микросейсмический шум во всех каналах, генерируют сигнал линейно- изменяющейся частоты в диапазона частот сейсмического сигнала, коррели

РУ от микро сей омический щум с сигна- лом линейно-изменяющейся частоты,

суммируют прокоррелированные сигналы по всем каналам, измеряют каждый период, оценивают средний период и относительные отклонения каждого периода от средного, сравнивают относительное отклонение с наперед заданным и итеративно повторяют все процедуры обработки сигнала до тех пор, пока относительной отклонение периода не станет меньше наперед заданной величины, после чего настраивают режекторный фильтр в каждом канале на частоту

Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано при многоканальной регистрации сейсмических сигналов. Целью изобретения является улучшение соотношения сигнала и помехи на сейсмических записях за счет устранения монохроматической помехи. Способ пригоден при любом значении частоты монохроматической помехи..Частота помехи определяется в процессе проведения сейсмических работ. Для этого коррелируют линейно изменяющийся сигнал с принятым шумом и оценивают по корреляционным данным частоту помехи. После этого настраивают перестраиваемый режекторный фильтр на частоту помехи и осуществляют регистрацию сейсмических код.ебаний. 2 ил. i (Л to СП