Устройство для обработки вибросейсмических сигналов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистичвскик

Рвслублик iii976417 (6!) Дополнительное к авт. свиа-ву (22) Заявлено 08. 08. 80 (2! ) 2984603/18-25 с присоединением заявки № (23 } Приоритет

Опубликовано 23 ° 11 ° 82. Бюллетень ¹43

Дата опубликования описания 23.11.82 (51)М. Кл.

3Ъсударстаанный квмнтвт

СССР нв делам изобрвтеннк и открытнй

\/ 1/37 (53) УДК 550.834 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Николаев и Н. H. Магницкая

Ордена Ленина институт физики Земли им. О 10-.Шмидта. (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВИБРОСЕЙСМИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ

Изобретение предназначено для использования в сейсмологии и сейсморазведке при работе с маломощными виброисточниками, Известно устройство для выделения

5 сигнала на фоне помех, включающее пропускание функции вибратора через фильтр, непрерывно настраиваемый на мгновенную частоту вибратора, перемножение ее с колебаниями, принимаемыми сейсмоприемниками, полоса" вую фильтрацию результата, частотная характеристика которой перемещается по оси частот на величину, пропорциональную отклонению скорости изменения частоты вибратора от своего среднего значения (1 ).

Недостатком устройства является высокий уровень шумов, обусловленный процедурами перемножения и фильт- о рации.

Известно устройство, в котором увеличение соотношения сигналтпомеха достигается использованием для управления источником квази-стохастических сигналов, позволяющих уменьшить амплитуды дополнительных экстремумов корреляионного сигнала (2), Недостатком устройства является неравномерность частотной характеристики формируемого сигнала.

Наи более бли з ки м тех ни чес ки и решением является устройство для обработки вибросейсмических сигналов, содержащее генератор, соединенный с вибратором и корреляторам, к второму входу которого подключен сейсмоприемник, а также регистратор $3).

Недостатком известного устро ства является корреляционный шум, вызванный постепенным затуханием автокорреляционной функции Ш.м снижает разрешающую способность метода, а также сужает класс используемых сигналов, не позволяя использовать сигналы автокорреляционные функции которых обладают сравнительно плавным сигналом.

3 97641

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, содер- !О жащем генератор, соединенный с вибратором и первым входом коррелятора, к второму входу которого подключен сейсмоприемник, а также регистратор, I введены последовательно соединенные экстрематор, дополнительный генератор, синхоонизатоо, вычитатель и компаратор, выход которого подключен к третьему входу коррелятора, соединенного своим выходом 20 с экстрематором, второй выход которого присоединен к регистратору, при этом выход сейсмоприемника подключен к второму входу вычитателя.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Зондирующий сигнвл, 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 сейсмоприемникои 4 в виде виброграммы, которая поступает на вход коррелятора 5. На второй у вход коррелятооа 5 поступает зондирующий сигнал от генератора 1. Взаимнокорреляционная функция зондирующего сигнала и виброграммы поступает в экстрематор 6, который находит 4о ее иаксимум и определяет по нему параметры А . и С. - амплитуду и сдвиг

„1 во времени найденного сигнала относи-. тельно начала виброграммы, которые поступают в регистратор 7 и в допол- ю5 нительный генератор 8 — где по ним восстанавливается сигнал. Восстанов.ленный сигнал синхронизируется с виброграмйой в синхронизаторе 9, откуда поступает в вычитатель 10. у

На второй вход вычитателя 10 пода ется виброграмма от сейсмоприемни:ка 4, из которой вычитается наиден.ный сигнал и вновь полученная виброграмма запоминается в блоке вы7 ф читателя 10. Эта же новая виброграмма поступает в компаратор 11 либо прекращающий операции, либо заменяющий новой виброграммой вибро грамму на входе коррелятора 5. Эта процедура повторяется до .тех пор, пока компаратор 11 не обнаружит, что остаточная виброграмма иеньше некоторого заданного порога. То, что порог может быть задан сколь угодно малым указывает на хорошее соответствие исходной виброграммы и полученной суперпозиции сигналов.

Набор значений А„- и Г 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

Устройстьо для обработки вибросейсмических сигналов, содержащее генератор, соединенный с вибратором и первым входом коррелятора, к второму входу которого подключен сейсиоприемник, а также регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения соотношения сиг нал/помеха путем снижения корреляционного шума, в устройство введены последовательно соединенные экстрем тор,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 вычйтателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 185503, кл. G 01 V 1/00, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

H 720392, кл. G 01 V 1/00, 1977.

3 ° Al len В, Cumringham Some alternate vibrator signals Geophysics dec, 1979, vol, 44 п 12.(прототип),