Устройство для подавления узкополосной помехи

СОЮЗ СОВ СОЦИАЛИС РЕСПУБЛИ ЯО 15 Д 4 С 01 Ч 1/28 ПИСАНИЕ ЙЗОБРЕТЕНИ юзног нстит и Ф 1547 о СССР 8, 198(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯПОЛОСНОЙ ПОМЕХИ(57) Изобретение оционной сейсморазв ПОДАВЛЕНИЯ носится к вибрадке, использующей нные зондирующие астотно-модулирова игналы, в частност к устроиствам с сосредоточензобретения - пои подавления подля подавления поме м спектром. Пель ппение эффективнос 2 и частотные диаграммы, работу устройства,Устройство содержи сейсмических сигналов Изобретениной сейсмораз тносится к вибра поясняющи едке, использующеи ированные зондирующи тности к устройства астотно-модуигналы, в ча илитель ормирова2, узкопервыйеского ода влени помех с сосредоточентель. упполосн ым спектром. Цель изобр ние эф измерит сигнала сейсмич тениядавлеключенисиги- повьпп ия поме е искаж ь энергш ективност узкий амп аттенюа ыватель мник, д и вибр 10, 11 пектром и и итуд полезн о вне полосы регист чик ви на фиг ода узко лоснои помехи ражена блок-с давления узко то На фиг,устройстваной помехи 1 изо для п на ф м олое гнала нергет г. 2 - време ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОРЛИНОМУ СВИДЕТЕЛЬСВ(56) Патент Великобританикл, С 01 Ч 1/24, 1979.Авторское свидетельствР 1124235, кл . С 01 Ч 1/2 мех с узким спектром и исключениеискажений амплитуд полезных сигналоввне полосы подавления узкополоснойпомехи. Принцип работы устройстваоснован на функции прерывания регистрации сигнала при равенстве частоты вибрации частоте максимумаспектра помехи при условии локализации его в узкой полосе частот. Исключение из спектра компонент, с.оответствующих помехе, повышает помехозащищенность приема полезного сигнала,Для этого непрерывно производят сравнение энергии сигнала на входе ивыходе узкополосного следящего зачастотой полезного сигнала фильтрапри помощи двух измерителей энергиисейсмических сигналов, при этом припревышении выходным сигналом входного блока сравнения включается прерыватсль, который прерывает регистрацию. 2 ил. авляющего сигнала следящий фильтр ель энергии сейсми 4, второй измериского сигнала 5,сравнения 7, прер тор 9,. Сейсмоприе ационного сигнала не обозначены,ческие спектры сивходе устройства в случае отсутствияи присутствия узкополосной помехисоответственно, 12 - спектр помехи,графики изменения амплитуды выходно 5го сигнала второго измерителя энергии сейсмического сигнала 13, 14графики изменения амплитуды выходного сигнала аттенюатора 15, 16, графики изменения амплитуды выходного 10сигнала первого измерителя энергиисейсмического сигнала 17, 13, графики изменения амплитуды выходного сигнала блока сравнения 19, 20, энерге -тические спектры сигналов на выходе 15устройства 21, 22,В устройстве выход усилителясейсмических сигналов 1 соединен синформационным входом узкополосногоследящего фильтра 3 и входом второго 20измерителя энергии сейсмического сигнала 5, выход которого соединен с.входом аттенюатора 6. Выход формирователя сигнала 2 подключен к управляющему входу узкополосного следящего фильтра 3, выход которого соединен с входом прерывателя 8 и первого измерителя энергии сейсмического сигнала 4, Выход аттенюатора 6связан с первым входом блока сравнения 7, второй вход которого соединенс выходом первого измерителя энергиисейсмического сигнала 4, Выход блокасравнения 7 соединен с управляющимвходом прерывателя 8, выход которогосвязан с входом регистратора 9,Устройство для подавления узкополосной помехи работает следующимобразом.Включают вибратор, вырабатывающий 40колебания, принимаемые датчиком вибрационного сигнала, установленным наего рабочем органе, Вибрационныйсигнал из датчика вибрационного сигнала поступает в формирователь управляющего сигнала 2, в котором преобразуется в форму, пригодную для, управления узкополосным следящим Фильтром 3, Узкополосный следящий Фильтр3, регулируемый управляющим сигналом, 50настраивается на его мгновенную частоту и постоянно ее отслеживает.В то же время упругие сейсмическиеколебания, возбуждаемые в исследуемой среде с помощью вибратора, принимаются сейсмоприемником и далееподаются на усилитель сейсмическихсигналов 1, где усиливаются до необходимой величины. Усиленный сейсмический сигнал поступает на информационный вход узкополосного следящегофильтра 3. Мощность сигнала на выходеузкополосного следящего фильтра 3измеряется первым измерителем энергиисейсмического сигнала 4, а мощностьсигнала на его входе - вторым измерителем энергии сейсмического сигнала 5, Выходной сигнал второго измерителя энергии сейсмического сигнала 5 поступает на вход аттенюатора 6,коэффициент передачи которого меньшеединицы, а затем - на первый входблока сравнения 7. Па второй входблока сравнения 7 поступает сигналс выхода первого измерителя энергиисейсмического сигнала 4, Блок сравнения 7 осуществляет сравнение амплитуд входных сигналов и в зависимости от их взаимоотношения вырабатывает сигнал управления прерывателем 8. В свою очередь прерыватель 8по сигналу управления осуществляетпередачу сигнала от узкополосногоследящего фильтра 3 на регистратор 9или прерывает его,Когда помехи с сосредоточеннымспектром во входном сигнале слабыили вовсе отсутствуют, а нерегулярные помехи носят стационарный характер, их мощность постоянна, и амплитуда выходного сигнала 13 второгоизмерителя энергии сейсмического сигнала 5 не меняется во времени. Приэтом огибающая амплитуд узкополосного следящего фильтра 3, выполняющего функцию анализатора спектрапоследовательного действия, повторяетформу амплитудного спектра входногосигнала, а временная зависимостьамплитуды выходного сигнала 17 первого измерителя энергии сейсмическогосигнала 4 совпадает по Форме с энергетическим спектром входного сигнала 10. Ввиду отсеивания узкополоснымследящим фильтром 3 помехи, выходящейза пределы полосы его пропускания,мощность сигнала на его выходе приусловии единичного коэффициента передачи всегда меньше мощности сигнала на входе. По этой причине амплитуда выходного сигнала 17 никогдане превышает по величине амплитудувходного сигнала 13, Коэффициентпередачи аттенюатора 6 меньше единицы и выбирается таким, чтобы призаданной степени равномерности спектра сигнала на входе устройства амп 5 14694 литуда выходного сигнала 17 на выходе первого измерителя энергии сейсмического сигнала 4 превышала амплитуду выходного сигнала 15 на выходе аттенюатора 6. В этом случае сигнал на выходе блока сравнения 7 отсутствует (19) и прерыватель 8 не разрывает сигнальную цепь во время действия входного сигнала. Энергетический 10 спектр 21 сигнала на выходе устройства повторяет энергетический спектр сигнала 10 на его входе, Устройство не вносит спектральных искажений вР принимаемый сигнал и работает в режиме согласованного Фильтра, повышая соотношение сигнал/нерегулярная помеха тем больше,чем уже полоса пропускания узкополосного следящего фильтра 3. 20Когда .на входе устройства вместе с широкополосной помехой действует помеха с сосредоточенным спектром 11 и 12, режим работы устройства меняется. При совпадении частоты наст ройки узкополосного следящего фильтра 3 с частотой помехи, на его выходе появляется резкий скачок амплитуды, что проявляется и в амплитуде выходного сигнала 18 первого измерителя 30 энергии сейсмического сигнала 4. Кот да интенсивность помехи достаточно велика, величина амплитуды выходного сигнала 18 приближается к величине амплитуды сигнала 14 на выходе второго измерителя энергии сейсмического сигнала 5, превышая амплитуду выходного сигнала 16 на выходе аттенюатора 6. В момент превышения блок сравнения 7 вырабатывает выходной 40 сигнал 20 с амплитудой, заставляющей срабатывать прерыватель 8 и отключить выход узкополосного следящего фильтра 3 от регистратора 9. При дальнейшей перестройке узкополосного сле дящего фильтра 3 наступает расстройка его относительно помехи 12, амплитуда выходного сигнала 18 падает и снова становится меньше амплитуды выходного сигнала 16. Блок сравнения 50 7 возвращается в исходное состояние, отключая прерыватель 8, который вновь восстанавливает цепь прохождения сигнала на регистратор 9, Таким образом из энергетического спектра выходного сигнала 22 исключаются компоненты, совпадающие по частоте с узкополосной помехой, а спектр полезного сигнала искажается незначительно, Использование взаимной корреляции сейсмического и вибрационного сигналов для дальнейшей обработки информации позволяет повысить соотношение сигнал-помеха, поскольку исключенные спектральные составляющие имеют максимальную корреляционную связь с помехой,Коэффициент передачи последовательно соединенныхвторого измерителя энергии сейсмического сигнала 5 и аттенюатора 6 не должен превышать коэффициента передачи послецовательно включенных узкополосного следящего фильтра 3 на частоте настройки и первого измерителя энергии сейсмического сигнала 4. Чем меньше разница в коэффициентах передачи, тем выше порог, за которым происходит срабатывание устройства и тем уже полоса подавления помехи, которая может быть задана коэффициентом передачи аттенюатора 6.Формула и з о б р е т е н и яУстройство для подавления узкополосной помехи, содержащее усилитель сейсмических сигналов, формирователь управляющего сигнала, первый измеритель энергии сейсмического сигнала, регистратор и узкополосный следящий фильтр, информационный вход которого соединен с выходом усилителя сейсмических сигналов, управляющий вход с выходом Формирователя управляющего сигнала, а выход с входом первого измерителя энергии сейсмического сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности подавления помех с узким спектром и исключения искажений амплитуд полезных сигналов вне полосы подавления узкополосной помехи, оно снабжено вторым измерителем энергии сейсмического сигнала, аттенюатором,блоком сравнения и прерывателем, при этом последовательно соединенные второй измеритель энергии сейсмического сигнала и аттенюатор включены между выходом усилителя сейсмических сиг - налов и первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого измерителя энергии сейсмического сигнала, а выход - с управляющим входом прерывателя, информационный вход которого соединен с выходом узкополосного следящего фильтра, а выход - с входом регистратора.1469484 Составитель А.ВолодинТехред М,Дидык едактар Н. Горват, Корректор Л.Пилипен Т СССР ств тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 роизводственн Заказ 1358ВНИИПИ Госу ого комитета по изобре 35, Иосква, Ж, Рауш Подписноениям и открытиямая наб., д, 4/5