Устройство преобразования сейсмической информации Советский патент 1982 года по МПК G01V1/32 

Изобретение относится к устройствам преобразования сейсмической информации, записанной на магнитную ленту, из аналоговой формы в цифровую.

Известно устройство преобразования сейсмической информации из аналоговой формы в цифровую, содержащее блок воспроизведения аналоговой информации, соединенный с блоком цифровой магнитной регистрации через последовательно соединенные коммутатор и аналого-цифровой преобразователь, другой выход блока воспроизведения аналоговой информации соединен со входом блока управления, выходы которого соединены со входами блока воспроизведения аналоговой информации., блока цифровой магнитной регистрации и через распределитель импульсов со входом коммутатора,другой вход распределителя импульсов соединен с выходом формирователя импульсов 1 .

Поскольку преобразование сейсмической информации в данном устройстве осуществляется по импульсам стабильной частоты, поступающим от генератора, то оно не учитывает нестабильность и разброс- скорости протяжки магнитной ленты и, следовательно, оцифрованная информация будет иметь погрешность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемсялу является устройство преобразования сейсмической информации, содержащее блок воспроизведения аналоговой информации, соединенный с блоком цифровой

10 магнитной регистрации через коммутатор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и блок буферной памяти, блок управления, соединенный с блоками воспроизведения аналоговой информации, буферной Пс1мяти и цифровой магнитной регистрации и через распределитель импульсов с коммута,-тором, а также генераторj 2j.

Известное устройство учитывает

20 нестабильность и разброс скорости протяжки магнитной ленты путем воспроизведения с трансформацией скорости, однако устройство имеет недостаточную точйость преобразования.

25

Цель изобретения - повышение точности преобразования сейсмической информации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразо-

30 вания сейсмической информации, солержащее блок воспроизведения аналоговой информации, соединенный с блоком цифровой магнитной регистрации через коммутатор, АЦП и блок буферной памяти, блок управления, соединенный с блоками воспроизведения аналоговой информации, буферной памяти и цифровой магнитной регистрации, и через распределитель импульсов с коммутатором, а также генератор введены последовательно соединенные блок вычисления периода квантования, регистр, блок сравнения и формирователь импульсов оцифровки, который через соединенный с блоком вычисления периода квантования делитель соединен с генератором, выход которого через счетчик соединен с блоком сравнения, причем блок воспроизведения аналоговой информации дополнительно соединен с регистром, счетчиком -и формирователем импульсов оцифровки, выходы которого подключены к счетчику и распределителю импульсов.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 воспроизведения аналоговой информации, информационный выход которого соединен с блоком 2 цифровой магнитной регистрации через коммутатор 3, аналого-цифровой преобразователь 4 и блок 5 буферной памяти, а синхронизирующий выход - с управляющим входом блока б вычисления периода квантования , содержащего счетчик, вход установки в ноль которого через одновибратор подключен к инвертору, управляющий вход которого является входом всего блока, а счетный вход к выходу схемы совпадения, первый вход которой является входом всего блока, а второй соединен с выходом инвертора, входом синхронизации регистра 7 и управляющим входом формирователя 8 импульсов оцифровки, формирователь 8 импульсов оцифровки имеет три входа, два из которых через схему ИЛИ соединены с одновибраторами и счетчиком, а третий со счетчиком, выход первого одновибратора является выходом формирователя, а второго соединен со счетчиком, к которс|му подключена схема совпадения, выход которой является другим выходом формирователя, управляющий выход блока 1 соединен с блоком 9 управления, первый выход которого соедин н с блоком 1, второй с управляющими входами блока 5 и блока 2, а третий с управляющим входом распределителя 10 импульсов, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора 3, а счетный вход с выходом формирователя 8. Генератор 11 через делитель 12, блок 6, регистр 7 и блок 13 сравнения соединен с формирователем 8 и через счетчик 14 с

блоком 13 сравнения. Выход делителя 12 дополнительно соединен с формирователем 8, выход установки в ноль которого соединен со входом установки в ноль счетчика 14, установочный вход которого соединен с выходом блока 1, ,

Устройство работает следующим образом.

Сейсмическая информация, считанная с полевой магнитограммы блоком 1, параллельно по двадцати четырем каналам поступает на вход ког мутатора 3, который по управляющим сигналам с выхода распределителя 10 поочередно подключает каждый из двацами четырех каналов к входу АЦП 4. iC приходом разрешающего сигнала с блока 9 управления распределитель 1 импульсов вырабатывает сигналы упраления коммутатором 3 по импульсам с выхода формирователя &, который выдает серии из двадцами четырех импульсов для последовательного подключения каждого из двадцати четырех каналов коммутатора ко входу АЦП. С выхода АЦП информация в цифровой форме записывается в блок 5, из которого по команде с блока управления переписывается с постоянной плотностью на магнитную ленту блока 2.

Формирователь импульсов оцифровки 8 формирует.серии из двадцати четырех импульсов следующим образом

Согласно теореме Котельникова, если при оцифровке исходного сейсмического сигнала выборку амплитуд производят с периодом квантования 2 мс, то потери информации при преобразовании практически исключены.

При регистрации на полевую магни тограмму одновременно записываются сейсмические и эталонные сигналы. Тогда, при одновременном воспроизведении каждое значение амплитуды эталонного сигнала будет считьаватьс одновременно с тем значением амплитуды сейсмического сигнала , с которым одновременно записывалось, вне : зависимости от закона изменения амплитуд этих сигналов по времени.

Следовательно, производя квантование воспроизведенного сейсмического сигнала в моменты времени, равенства амплитуды воспроизведенного эталонного сигнала одному из значений, получим набор значений амплитуд воспроизведенного сейсмического сигнала. i

Наиболее просто начало квантования воспроизведенного сейсмического сигнала привязать к непосредственно определяемому моменту достижения амплитудой эталонного воспроизведенного сигнала максимального значения.

В исходном состоянии в блоке 6 вычисления периода квантования запи сан код числа Нд, соответствующий периоду квантования 2 мс.

Генератор И вырабатывает импульсы с периодом TQ, последовательнойт которых с выхода генератора поступает на вход делителя 12 и на счетный вход счетчика 14. Делитель 12 производит деление частоты следования входных импульсов и формирует на первом выходе последовательность импульсов с периодом Т;, , а на втором - с периодом Trj., которые поступают на входы формирователя 8 и блока б. Работа счетчика 14, формирователя 8 импульсов оцифровки и блока 6 вычисления периода квантования начинается с поступления с блока 1 воспроизведения эталонных импульсов, который после выдачи разрешающего сигнала с блока 9 управления формирует эталонные импульсы в моменты равенства амплитуды эталонного сигнала максимальному значению .

После прохождения последнего фронта первого эталонного импульса формирователь 8 из последовательнос ти входных импул зсов с периодом Т формируит серию из двадцати четырех импульсов, поступающую на вход распределителя 10 импульсов, и устанавливает счетчик 14 в нулевое состояние. В регистр 7 по переднему фронту первого эталонного импульса выхода блока 6 заносят код, соответствующий периоду квантования в 2 мс. Затем блок 6 переходит в начальное состояние с нулевым кодом на вЕлходе.,

По заднему фронту первого эталонного импульса счетчик 14 и блок 6 начинают счет числа импульсов, потупающих на их счетные входы. При появлении на выходе счетчика 14 код значение которого совпадает со значением кода, хранящимся в регистре 7, блок 13 сравнения подает сигнал на вход формирователя 8, по котором последний устанавливает счетчик 14 в нулевое состояние и выдает вторую серию из двадцати четырех импульсов на вход распределителя 10. Интервал времени между началами первой и второй серий равен t;, Н TQ , т.е. времени, за которое счетчик 14 сосчтает число импульсов равное Нд.

Затем счетчик 14 вновь начинает счет числа импульсов поступающих на его счетный вход, и формирование третьей, четвертой и пятой серий из двадцати четырех импульсов происходит аналогично формированию второй серии. Причем интервал времени между началами соседних серий равен t/i.

По переднему фронту второго эта- лонного импульса формирователь 8 выдает первую серию из двадцати четырех импульсов второго периода эталонного импульса и устанавливает

счетчик в нулевое состояние, блок б прекращает счет числа импульсов, поступающих на его счетный вход, а код с его выхода переписывается в регистр 7, после чего блок б переводится в состояние с нулевым кодом на выходе. Таким образом, блок 6 вычисления периода квантования определяет число импульсов, поступивших на его счетный вход за время,

равное периоду эталонных импульсов, и код на его выходе в момент прекращения счета равен коду числа

Тэ-

или Ti

Т-,

К,

TO

коэффициент деления делиi-

теля.

Формирование второй, третьей, четвертой и пятой серий из двадцати четырех импульсов второго периода эталонного сигнала, подаваемых на вход распределителя 10 импульсов, происходит аналогично формированию соответствующих серий первого эталонного сигнала, с тем лишь отличием, что в регистре 7 хранится код числа Н и, следовательно, интервал времени между началами этих серий равен

%

t Н. г

к,

Q Таким образом, выбирая коэффициен К2./ равный 5, получим период квантования, равный 1/5 предыдущего периода эталонной частоты. Учитывая большую инерционность механических узлов блока воспроизведения аналоговой информации, которая не позволит быстро.го изменения скорости движения полевой магнитограммы, получаем период квантования такой, что полученная информация в цифровой форме будет

50 мало отличаться от той, которая была бы при непосредственном преобразовании формы исходной сейсмической информации.

Следующая серия из двадцати четырех импульсов для обеспечения привязки оцифровки к эталонной частоте, с целью устранения возможного накопления ошибки, возникающей вследствие определения периода квантования по

60 предыдущему периоду эталонной частоты и коррекции частоты квантования не по текущим изменениям эталонной частоты, а по изменениям ее за предыдущий период, выдается по следующему

65 импульсу эталонной частоты. Дальней