Устройство для масштабирования марок времени при обработке сейсмической информации Советский патент 1982 года по МПК G06F17/00 G01V1/28 G06F169/00 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам преобразования форматов аналоговой сейсмической информации в форматы ЭВМ и может применяться .в технике передачи информации.

В технике обработки сейсмической информгщии часто требуется повышение точности воспроизведения исходной информёщии. Достигается это повьвяением частоты тактовых импульсов.

Известно устройство умножения частоты периодических импульсов, работающее на принципе заполнения периода тактовых импульсов импульсами более высокой частоты и содержащее логические элементы И, ИЛИ, схемы сравнения, генератор опорной частоты, счетчики импульсов и запоминающее устройство.

Данное устройство работает следукщим образом: импульсы генератора опорной частоты делятся на коэффициент, равный коэффициенту умножения (К). С помощью этих импульсов измеряется длительность периода тактовых импульсов счетчиком, информгщия с выхода которого поступает на схему сравнения, на второй вход которой поступает информация с выхода вспомогах льного счетчика, который запол- няетчз.я импульсами опорной частоты. ; Вспомогательный счетчик устанавливается в нулевое состояние в каждый момент сравнения. Таким образом, на выходе схемы сравнения появляется последовательность импульсов с частотой, в К раз больше частоты тактовых импульсов IJ.

10

Недостатком этого устройства является то, что коэффициент умножения выходных импульсов не равен заданному коэффициенту умножения в случае потери хотя бы одного тактового им15пульса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является умножитель частоты импульсов, содержащий четыре счетчика импульсов, опор20ный генератор, запоминающее устройство, три блока сравнения, два эле-г мента ИЛИ, элемент задержки, элемент И и триггер .

Импульсы с выхода генератора опор25ной частоты с .помощью первого счетчика, первого блока сравнения и первого элемента ИЛИ делятся на коэффициент умножения К, который задается по управляющему входу. С помощью по30лученных импульсов измеряется период следования импульсов, -приходящих по сигнальнгму входуг посредством второ го счетчика. Эта информация sanoNOiHa ется на время последующего периода в запоминающем устройстве, выход кот рого подключен к первому входу второ го блока сравнения, к второму входу которого подключен выход третьего счетчика, который непрерывно считает импульсы опорной частоты, В каждый момент сравнения импульсы с выхо да второго блока сравнения устанавливают в нулевое состояние третий счетчик через второй элемент ИЛИ.По лученная на выходе второго элемента ИЛИ последовательность импульсов подсчитывается и течение периода импульсовi приходящих по сигнальному входу, четвертым счетчиком и сравнивается с помощью третьего блока сравнения с заданным коэффициентом умножения. Когда число в четвертом счетчике становится равным коэффициенту умножения на выходе третьего блока сравнения появляется сигнал, который опрокидывает триггер, блокируя тем самым прохождение импульсов с выхода второго элемента ИЛИ чере§ элемент И на выход умножителя 2. Недостатком этого устройства является то, что коэффициент умножения выходных импульсов не равен заданному коэффициенту умножения в случае потери хотя бы одного импуль са по сигнальному входу, из-за чего происходит нарушение временной привязки при обработке сейсмической информации, т.е. происходит ее иска жение . Цель изобретения - повышение точ ности передачи информации. Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее генера тор опорной частоты, четыре счетчик элемент памяти, три схемы сравнения два элемента ИЛИ, первый элемент И, первый триггер и первый элемент задержки , причем информационный вход элемента памяти подключен к выходу первого счетчика, счетный вход кото рого соединен с выходом первой схемы срг1внеиия и первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соедине с установочным входом второго счетчика, счетный вход -которого подключен к выходу генератора опорной час тоты и к счетному входутретьего счетчика, а выход - к первому входу первой схемы сравнения, второй вход которой соединен с входом коэффициента устройства, выход элемента памяти подключен к первому входу второй схемы сравнения, второй вход ко торой соединен с выходом третьего счетчика, а выход - с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, а второй вход соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого триггера, а второй вход - с информационным входом устройства, вторым входом первого элемента ИЛИ, входом первого элемента задержки, выходом второй схемы сравнения и установочным входом четвертого счетчика, выход которого подключен к первому входу третьей схемы сравнения, выход которой соединен с единичным входом первого триггера; а второй вход - с входом коэффициента устройства, введены второй и третий элементы И, третий, четвертый и пятый элементы ИЛИ, второй, третий и четвертый элементы затдержки, второй и третий -триггеры, причем первый вход второго элемента И, первый вход четвертого и пятого элементов ИЛИ, установочный вход второго и третьего триггеров и вход второго элемента задержки подключены к информационному входу устройства, выход элемента задержки подключен к входу установки нуля первогчэ триггера, единичный выход которого подключен к второму входу пятого элемента ИЛИ и через третий элемент задержки к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом второй cxeNfij сравнения, а выход - с входом установки единицы второго триггера, выход которого через четвертый элемент задержки соединен с вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен с третьим входом третьего элемента ИЛИ и с выходом третьего триггера, а выход - с управляющим входом элемента памяти, вхдд установки нуля которого соединен с управляюашм входом устройства, с входом четвертого элемента ИЛИ, с входом установки единицы третьего триггера, с вторым входом третьего элемента ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу первого элемента задержки, а выход - к входу установки нуля первого счетчика импульсов, причем выход четвертого элемента ИЛИ соединен с установочным входом третьего счетчика,.а третий вход - с выходом второй схемл сравнения и счетньил входом четвертого счетчика, установочный вход которого соединен с выходом пятого элемента ИЛИ, а выход первого элемента И подключен к второму входу второго элемента ИЛИ. , На чертеже приведена блок-схема устройства масштабирования марок времени при обработке сейсмической информации. Устройство содержит счетчики 1-4, генератор 5 опорной частоты, схему 6 сравнения, элемент Ш1И 7, элемент 8 памяти, cxeifi 9 и 10 сравнения, триггеп 11, элемент 12 задержки, элемент ИЛИ 13, элементы И.14-16, элементы ИЛИ 17,19 триггеры 20 и 21, элементы 22-24 задержки. Устройство работает следующим об разом. .. Импульсы генератора 5 опорной ча стоты подсчитываются счетчиком 2, выходной код которого непрерывно сравнивается с заданным коэффициентом К, который вводится в схему по управляющему входу 27, Сравнение ос ществляется блоком 6 сравнения. В м мент, когда текущий код счетчика до стигает значения К, на выходе схемы 6 сравнения формируется импульс, ко торый через элемент ИЛИ 7 сбрасывает счетчик 2. После сброса процессы в счетчике 2 возобновляются. Таким образом, на выходе элемент 6 сравнения формируются импульсы, частота F 1 которых равна где jj, - частота импульсов генератора опорной частоты; К - коэффициент умножения. Данные импульсы используются далее в качестве масштабных при измерении периода входных импульсов.Дця фазирования последовательности масштабных импульсов на сброс счетчика через элемент ИЛИ 7 поступают импул сы с входа 25 устройства. Масштабны импульсы с выхода элемента 6 сравнения поступают на счетчика. Сигнал с второго управляющего входа 28 перед начсшом работы устанавливает элемент 8 памяти, счетчик через элемент ИЛИ 18 и счетчик 1 через эле мент ИЛИ 17 в нулевое состояние, а триггер 21 - в единичное.. Сигнал с выхода триггера 21 запрещает прохождение любых сигналов через элемент И 15 и через элемент ИЛИ 17 и удерживает счетчик 1 в нулевом состоянии. Так как в элементе 8 памяти и в счетчике 3 находятся одинаковые нулевые коды, то на выходе схемл 9 сравнения имеется сигнал сравнения, который через элемент ИЛИ 18 удерживает счетчик 3 в нулевом состоянии Первый, пришедший после окончания сигнала по ходу 28, импульс по входу 25 устанавливает в нулевое состояние через элемент 22 задержки триггер 11 и 20 и 21. На элемент И 15 поступает разрешение с выхода, триггера 20 через элемент 24 задержки и с выхода триггера 21. Счетчик 1 начинает подсчитывать число масштабных импульсрв с схемы 6 сравнения до появления второго импульса по вхо ду 25. В течение этого периода в элементе 8 памяти и счетчике 3 хранится ну левая информация и на выходе схемы 9 сравнения удерживается сигнал сравнения, которялй поступает через элемент ИЛИ 13 на выход 26. При появлении второго импульса по входу 25 сигнал через элемент И 15 пересылает информацию с выходов счетчика 1 в элемент 8 памяти. На выходе cxeNM 9 сравнения исчезает сигнал сравнения, удерживающий счетчик 3 через элемент ИЛИ 18 в нулевом состоянии. Счетчик 3 начинает считать импульсы с частотой fgn , Текущий код счетчика 3 непрерывно сравнивается с числом, храняь мся в элементе 8 па1ЛЯТИ. В тот момент, когда показание счетчика 3 достигает значения п, хранящегося в элементе 8 памяти, на выходе cxeNbi 9 сравнения формируется импульс, который через элемент ИЛИ 18 сбрасывает счетчик 3. После сброса процессы в счетчике возобновляются. Таким образом, на выходе схемл 9 сравнения формируется импульсная последовательность с частотой нальном входе 25 устройства масштабирования марок времени при обработке сейсмической информации; F .- частота импульсов на выходе блока б сравнения. Для фазирования этой последовательности на сброс счетчика 3 через элемент ИЛИ 18 и на сброс счетчика 1 через элемент 12 задержки и элемент ИЛИ 17 поступают импульсы с сигнального входа 25. . Полученная на выходе cxeNbi 9 сравнения импульсная последовательность .поступает через элемент ИЛИ 13 на выход 26 устройства и на вход счетчика 4, котосядй устанавливается в нулевое состояние импульсами с.входа 25 через элемент ИЛИ 19. Текущий код счетчика 4 непрерывно сравнивается с заданным коэффициентом, который вводится в схему устройства по первому управляющему входу 27. Сравнение осуществляется схемой 10 сравнения, сигнал На выходе которой появляется в тот момент, когда число импульсов с частотой F2 К-Р достигает заданного числа К. Сигнал сравнения с выхода схемы 10 сравнения устанавливает триггер 11 в единичное состояние. Сигнал с нулевого выхода триггера 11 блокирует прохождение импульсов с входа 25 .через элементы И 14, ИЛИ 13 на выход 26 устройства Сигнал с единичного выхода триггера 11 через элемент ИЛИ 19 сбрасыв ает в нулевое состояние счетчик 4 и чере элемент 23 задержки подает разрешение на элемент И 16, на второй вход которого поступают импульсы с выход cxeNbJ 9 сравнения. Если по входу 25 поступает после довательность импульсов с приблизительно одинаковым периодом следования, то каждый приходящий импульс сбрасывает триггер 11 в нулевое состояние и импульсы с выхода cxeNta 9 сравнения не проходят через элемент И 16 на вхрд триггера 20. С приходом каждого импульса по входу 25 цикл повторяется. В случае пропадания отдельного импульса (К+1)-й импульс с выхода схемы 9 сравнения через элемент И 1 устанавлив.ает триггер 20 в единичное состояние. Сигнал с выхода триг гера 20 через элемент 24 задержки поступает на вход элемента И 15, запрещая перенос заведомо ложной ин формации свыхода счетчика 1 в элемент 8 памяти,где остается информа ция о предыдущем периоде, в соответ ствии с которой на выходе схемы 9 сравнения продолжает формироваться последовательность импульсов с частотой F 2.. Появление следующего импульса по входу 25 не вызывает переноса инфор мации с выхода счетчика 1 в элемент 8 памяти, так как запрещающий сигна с выхода триггера 20 снимается с «хода элемента. И 15 с временной задержкой, обусловленной элементом 24 задержки, а счетчик 1 устанавливает в нулевое состояние и начинает измерение новрго периода. И только с приходом следующего импульса по сигнальному входу 25 информация с выходов счетчика 1 пересылается в элемент 8 памяти. Допустимое положительйое прираще ние длительности последующего измеряемого периода относительно предыдущего можно выразить следующими со отношениями . где Т - длительность периода бХ предыдущего сигнального иг-етульса; К - коэффициент умножени или . , т т + дт где Т - длительность периода последующего сигнального импульса. Счетчик 3 фазируется каждым сигнальным импульсом, следовательно, при исчезновении даже нескольких импульсов указанные соотношения выполняются в отношении последнего и послелу.яиего правильно измеренных периодов. Эффектиёность ф1спользования устройства резко возрастает при исследовании редких, неповторяющихся сейсмических процессов, при обработке записей сейсмологической информации с помощью комплекса автономного ввода сейсмической информации на накопитель на магнитной ленте. Формула изобретения Устройство для масштабирования марок времени при обработке сейсмической информации,- содержащее генератор опорной частоты, четыре счетчика, элемент памяти, три схемы сравнения, два элемента ИЛИ, первый элемент И, первый триггер и первый элемент задержки, причем информационный вход элемента памяти подключен к выходу первого счетчика, счетный вход которого.соединен с выходом первой схемы сравнения и первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом второго счетчика, счетный вход которого подключен к выходу генератора опор- . ной частоты и к счетному входу третьего счетчика, а выход - к первому входу первой схемы сравнения, второй вход которой соединен с входом коэффициента устройства, выход элемента памяти подключен к первому входу второй схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом третьего счетчика, а выход - с первым входом второгоэлемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, а второй вход соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого триггера, а в,торой- вход - с информационным входом устройства, вторым входом первого , элемента ИЛИ, входом первого элемента задержки, выходом второй схемл сравнения и установочным входом четвертого счетчика, выход которого подключен к первому входу третьей схемл сравнения, выход которой соединен с единичным входом первого триггера, а второй вход - с входом коэффициента устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй и третий элементы И, третий, четвертый и пятый элементы ИЛИ, второй, третий и четвертый элементы задержки и второй и третий триггеры, причем первый вход второго элемента И, первый вход четвертого и пятого элементов ИЛИ, установочный вход второго и третьего триггеров и вход второго элемента задержки под