Устройство для корреляционной обработки вибросейсмической информации

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„ 130571

А1 (51) 4 G 06 F 19/336

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4010622/24-24 (22) 08.01.86 (46) 23.04.87. Бюл ° № 15 (71) Сибирское особое конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтегеофизика" (72) В.И.Юшин, В.Д.Ефремов, А;П.Гуреев и Н.И. Геза (53) 681.3 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 304503, кл. G 06 F 15/336, 1969.

Авторское свидетельство СССР № 614404, кл. G 06 F 15/336, 1976, Авторское свидетельство СССР № 197310, кл. G 06 F 15/336, 1966.

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ

ОБРАБОТКИ ВИБРОСЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) 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

1305717 памяти, блок I 1 синхронизации, содер жащий делители частоты 11 и 12 и гене ратор 13 тактовых импульсов. Устройство позволяет вычислять функцию взаИзобретение относится к вычислительной технике, а также к сейсморазведке и предназначено для преобразования сейсмической информации, зарегистрированной при работе с вибрацион- 5 ными источниками, в импульсную форму, наиболее удобную для интерпретации.

Цель изобретения — повышение быст родействия.

Устройство работает в соответст10 вии с выражением де S(c,) — сигнал импульсной сейсмограммы

A(t) — входной сейсмический сигнал, В(- ) — опорный сигнал, t - время зондирования ; — время на импульсной сейсмограмме, Ь ь — период дискретизации импульснойой с ейсмограммы.

Это позволяет в процессе сеанса вибрации каждую текущую (i-ю) выборку входного сигнала A(t ) для pemeния уравнения (1) последовательно умножить на всю совокупность выборок опорного сигнала B(t — ) с последующим суммированием на йакапливающем сумматоре и произведений.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит первый регистр 35

I формирователь 2 опорного сигнала, формирователь 3 огибающей, первый и второй селекторы ч и 5, блок 6 умноЖения, сумматор 7, блок 8 памяти, вто40 рой 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 зада45 ния режима работы, второй информациимной корреляции между сигналами вибратора и сейсмической приемной систе" мы с преобразованием вибросейсмической информации в импульсную форму, 1 ил. онный вход 17 (вход значения сигнала текущей частоты зондирующего сигнала), вход 18 сброса, выход 19.

Вычисление уравнечия (1) в устройстве производится путем умножения каждой выборки сигнала А„(й) на всю совокупность выборок опорного сигнала B(t „- q ) с последующим суммированием и; -х произведений. Каждое п-е вычисление производится в два этапа. На первом этапе происходит перемножение выборки A(t„) 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„) íà ?I(t„) получается промежуточное произведение Ая(й„); которое и используется при вычислении уравнения (1) . Это вычисление производится на втором этапе, который начинается по окончании вычисления

Az(tÄ). Операции, выполняющиеся на втором этапе, описываются выражением

S(c; )о =А„(„)хВ(, - ; )+S(c )„, у (2) где S(Ã; ) — величина i-й выборки сиг. нала импульсной сейсмограммы при вычислении ее от п-É выборки вибросейсмического сигнала

S(7;)„, — величина i-й выборки сигнала импульсной сейсмограммы при вычислении ее от предыдущей (n-1)-й выборки внбросейсмического сигнала.

1305717 4 ла, излучаемого вибратором (3ëHöèðólo щего сигнала), начинают поступать на первый информационный вход формироват еля 2.

Входная информация поступает в виде дискретных выборок вибрационного сейсмического сигнала (ВСС) и импульсов стробирования этих выборок (СПИ).

Импульсом СПИ сигнал ВСС заносится в регистр 1.

Блок 10 с второго выхода вырабатывает сигнал управления селекторами

4 и 5 и интервал времени для первого этапа обработки сигнала A(t) т.е. для вычисления A(t).

На входы блока 6 через селекторы соответственно 4 и 5 поступают выборки сигналов А(г.„) с выхода регистра 1 и П(„) с выхода формирователя 3, 20 На выходе блока 6 устанавливается произведение Az(tÄ), выборка которого заносится в регистр 9 фронтом сигнала с второго выхода блока 10, Этим же сигналом, переключающим входы селекторов 4 и 5, разрешается работа; делителя 12. Делитель 12 предназначен для формирования интервала времени, в течение которого производится второй этап обработки сигнала

Зо A(t„).

Во время второго этапа синхроимпульсами стробируются все операции, которые необходимо выполнить для вычисления 1 — и точки импульсной сейсмограммы. К ним относятся (2) считывание из памяти выборки S(c;)n, считывание из формирователя 2 выбор-, ки В(t, ), перемножение выборок

Aä(t ) и a(t„-,), сложение произведения и выборки S(cь;)„,, запись суммы в память.

Эти операции производятся в интервале времени между двумя соседними синхроимпульсами. Следовательно, для вычисления длительностью с дискретностью $ требуется проделать д

c/ac, указанных циклов, для стробирования которых потр ебу ется ь / Т синхроимпульсов. Требуемое количество синхроимпульсов формирует блок 10, По окончании счета устройство в целом переходит в режим ожидания следующей выборки сигнала ВСС.

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

-ь-) и произведение их складывают в

l сумматоре с результатом вычислений предыдущей выборки сигнала A(t, ) (1) н-1

f0

Результат сложения записывается в

i-ю ячейку блока 8. Этот результат используется при обработке следующей выборки вибросейсмического сигнала, т. е. A(tn+q )

Число разрядов сумматора 7 определяется по формуле

m» -Log rn+ ш, "пил Х

Г=К вЂ” ——

Ьь где К вЂ” число регистрируемых сейсмических каналов о„- максимальная длительность импульсной сейсмограммы.

Перед началом работы устанавли- 35 ваются код формы огибающей и двоичный код скорости развертки частоты, а на шине "Режим" — высокий уровень потенциала (логическая "1 ), необходимый 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 45 текущей частоты в формирователе 2 опорного сигнала (по первому информационному входу), сброс адреса обращения к блоку 8, установка логических

"0" на выходах делителей 11 и 12.

Работой вибратора управляет блок

10, обеспечивающий изменение частоты выходного сигнала в заданных преде0 лах и с установленной скоростью изме-55 нения. С момента начала работы сейсмостанции вырабатываемые генератором

13 импульсы, количество которых пропорционально величине частоты сигнагде m, — число разрядов си нала

A„(t„), n — число суммируемых выборок сигнала A„(tn).

Копйчество ячеек блока 8 определяется по формуле

При работе устройства в режиме вывода информации на шине "Режим" óñтанавливается "0".

Опорный сигнал В(„- ь;) вырабатывается в формирователе 2. С момента

i 30571 7 пуска устройства на информационный вход формирователя 2 начинают поступать импульсы сигнала текущей частоты (СТЧ .

Сигнал на выходе формирователя 2 имеет вид cos(29,u; t> жь, ), Параметр мС характеризу т изменение частоты

1 зондирующего сигнала за время пробега сейсмической волны, а параметр

2 гл — частоту зондирующего сигнала 10 на момент поступления п-й выборки

ВСС.

Сигналы СПИ, сопровждающие выборку

ВСС, дополнительно используются для приведения в соответствие начальной частоты опорного сигнала В (t —,) с частотой зондирующего сигнала.

В период второго этапа на выходе формирователя 2 устанавливаются выборки опорного сигнала, которые че- 20 рез селектор 5 поступают на вход блока 6. В блоке 6 происходит умножение выборки сигнала А „(t„) на опорный сигнал. Произведение с выхода блока 6 поступает на вход сумматора

7, на второй вход его поступают из блока 8 синхронизованные синхроимпульсами выборки предыдущих суммирований Б(С,) „, . После окончания суммирования выборки S(< ;) по следующему синхроимпульсу записывается в блок 8. Блок 8 ориентирован на работу совместно с сумматором 7, образуя с ним накапливающий сумматор.

Блок 8 работает в четырех режи- 35 мах: 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 о включаются независимо от состояния на входах разрешения и установки, На вход сумматора 7 поступают

45 два слагаемых:

Произведение с выхода блока 6: один из сомножителей — выборка А„(t ) существует постоянно в течение второго этапа, второй сомножитель—

50 опорный сигнал }3(t„- ;) — стробируется инверсными синхроимпульсами. Таким образом, произведение на выходе блока 6 существует при инверсном синхроимпульсе и задерживается относи55 тельно него на время работы блока б.

Предьдушая сумма, которая формируется на выходе блока 8.

По окончании обработки очередной выборки ВСС формирователь 2 опорного сигнала переходит в режим ожидания следующей выборки ВСС, При завершении формирования выборок опорного сигнала, заканчивается и-й цикл преобразования, и устройство переходит в режим ожидания очередной выборки сигнала

A(t„„„), Формула изобретения

Устройство для корреляционной обработки.вибросейсмической информации, содержащее формирователь опор ного 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 вибросейсмического сигнала устройства, выход первого регистра соединен с первым информационным входом первого селектора, второй информационный вход которого соединен с выходом второго регистра, информационный вход которого соединен с выходом блока умножения, входы стробирования формирователя огибающей и первого регистра являются входом стробирования устройства, информационный вход формирователя опорного сиг нала является входом величины частоты опорного сигнала устройства,.выход формирователя опорного сигнала соединен с первым информационным входом второго селектора, второй информационный вход которого соединен c выходом формирователя огибающей, выходы первого 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 соединен с синхровходами формирователя опорного сигнала, сумматора и блока памяти, второй выход блока синхронизации соединен с синхровходами второго регистра и обоих селекторов, третий выход блока синхронизации соединен с входами разрешения записи-считывания форми13057

Составитель Е.Ефимова

Редактор В.ланка Техред В.Кадар Корректор А.Зимокосов

Заказ 1454/48 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 рователя опорного сигнала и блока памяти, четвертый выход блока синхронизации соединен с входом разрешения .обращени» блока памяти, вход сброса которого соединен с входами сброса формирователя огибающей и формирова17 8 теля опорного сигнала и является входом сброса устройства, вход задания адреса блока памяти соединен с входом задания режима блока синхронизации и является входом задания режима работы устройства.