Устройство для обработки вибросейсмических сигналов Советский патент 1982 года по МПК G01V1/37 

(5А) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВИБРОСЕЙСМИЧЕСКИХ Изобретение предназначено для использования в сейсмологии и сейсморазведке при работе с маломощными виброисточниками. Известно устройство для выделени сигнала на фоне помех, включающее пропускание функции вибратора через фильтр, непрерывно настраиваемый на мгновенную частоту вибратора, пе ремножение ее с колебаниями, принимаемыми сейсмоприемниками, полосовую фильтрацию результата, частотная характеристика которой перемеща ется по оси частот на величину, про порциональную отклонению скорости изменения частоты вибратора от своего среднего значения 1 3Недостатком устройства является высокий уровень шумов, обусловленный процедурами перемножения и фиЛь рации. Известно устройство, в котором увеличение соотношения сигнал/поме достигается использованиемдля упСИГНАЛОВравления источником квази-стохастических сигналов, позволяющих уменьшить амплитуды дополнительных экстремумов короеляионного сигнала 2. Недостатком устройства является неравномерность частотной характеристики формируемого сигнала. Наиболее близким техническим решением является устройство для обработки вибросейсмических сигналов, содержащее генератор,соединенный с вибратором и коррелятором, к второму входу которого подключен сейсмоприемник, а также регистратор 3J. Недостатком известного устройства является корреляционный шум, вызванный постепенным затуханием автокорреляционной функции. Шум снижает разрешающую способность метода, а также сужает класс используемых сигналов, не позволяя использовать сигналы ,ав.токорреляционные функции которых обладают сравнительно плавным сигналом.

Усечение сигнала позволяет несколько снизить корреляционный шум за .счет временного разрешения, но недостаточно эффективно.

Целью изобретения является повышение соотношения сигнал/помеха за счет снижения корреляционного шума.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для обработки вибросейсмических сигналов, содержащем генератор, соединенный с вибратором и первым входом коррелятора, к второму входу которого подключен сейсмоприемник, а также регистратор, введены последовательно соединен- ; ные экстрематор, дополнительный генератор, синхоонизатоо, вычитатель и компаратор, выход которого подключен к третьему входу коррелятора, соединенного своим выходом с экстрематором, второй выход которого присоединен к регистратору, при этом выход сейсмоприемника под. ключен к второму входу вычитателя.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Зондирующий сигнал, формируемый генератором 1, передается на вибратор 2, который воспроизводит его в виде переменного давления на поверхность грунта, возбуждая упругие вол, ны в среде 3. Сейсмические сигналы принимаются сейсмоприемНиком i в виде виброграммы, которая поступает на вход коррелятора 5. На второй вход коррелятооа 5 поступает зондирующий сигнал от генератора 1. Взаимнокорреляционная функция зондирующего сигнала и виброграммы поступает в экстрематор 6, который находит ее максимум и определяет по нему параметры и Т- - амплитуду и сдвиг во времени найденного сигнала относит тельно начала виброграммы, которые поступают в регистратор 7 и в дополнительный генератор 8 - где по ним восстанавливается сигнал. Восстановленный сигнал синхронизируется с виброграммой в синхронизаторе Э, откуда поступает в вычитатель lO. На второй вход вычитателя 10 пода ется виброграмма от сейсмоприемни.ка 4, из которой вычитается найденный сигнал и вновь полученная виброграмма запоминается в блоке вычитателя 10. Эта же новая виброграмма поступает в компаратор 11 , либо прекращающий операции, либо заменяющий ноёой виброграммой вибро грамму на входе коррелятора 5- Эта процедура повторяется до-тех пор, пока компаратор 11 не обнаружит, что остаточная виброграмма меньше некоторого заданного порога. То, что

порог может быть задан сколь угодно малым указывает на хорошее со- ответствие исходной виброграммы и полученной суперпозиции сигналов. Набор значений и f определяет

искомую импульсную сейсмограмму, которая интерпретируется затем известными методами.

Положительный эффект достигается за счет резкого снижения корреляционного шума, расширения класса используемых сигналов, а также за счет повышения разрешающей способности выделения сейсмических волн / на импульсных сейсмограммах.

Формула изобретения

Устройство для обработки вибросейсмических сигналов, содержащее генератор, соединенный с вибратором и первым входом коррелятора, к

второму входу которого подключен сейсмоприемник, а также регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения соотношения сигн нал/помеха путем снижения корреляционного шума, в устройство введены последовательно соединенные экстремятор,дополнительный генератор,. синхронизатор, вычитатель и компаратор, выход которого подключен к третьему

входу коррелятора, соединенного своим выходом с экстрематором, второй выход которого присоединен к регистратору, .при этом выход сейсмоприемника подключен к второму входу вычТИтателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

185503, кл. GOI V 1/00, .

2. Авторское свидетельство СССР № 720392, кл. G 01 V 1/рО, 1977.

3. Allen В.Cumfingham Some alternate vibrator signals Geophysics dec, 1979, vol, .(прототип).

Z1

«о

ь

N

/