Устройство для выравнивания частотного спектра сейсмических сигналов

. Кл.01 Ч 1/2 инением заявкис при осударственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 23) Приоритет 43) 0 иковано 05,05,77,Бюллетень17 53) УДК 550 83(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ ЧАСТОТНОГО СПЕКТРА СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВИзобретение относится жет быть использовано и моразведочных данных, в горитму обратной фильтра Известен способ обра сейсмических записей 11 для его реализации.к технике и мои обработке сейсчастности-, по алции.ной фильтрацииустройство Устройство работает следующим образом,Сейсмический сигнал проходит через усилитель, охваченный отрицательной обратнойсвязью. В цепь обратной связи включенчастотныйфильтр,частотная характеристика которого должна совпадать с частотной характеристикой геологической среды 15и регистрирующей аппаратуры, Для осуществления обратной фильтрации определяютфильтруюшие свойства (частотные характеристики) среды и регистрирующей аппаратуры, затем устанавливают эти характеристики на фильтре. За счет отрицательнойобратной связи, в цепь которой подключенфильтр,ция, т. ера сейсм обеспечивается обратная фильтра- , выравнивание частотного спектических сигналов, 25 Недостаток устройства состоит в том,что необходимо предварительно определятьчастотные характеристики среды и аппаратуры. Это не всегда возможно и, крометого, занимает много времени.Алгоритм обратной фильтрации, как известно, используется в основном для повышения временной разрешенности сейсмической записи. Однако в ряде случаев названный алгоритм позволяет подавлять некоторыевиды помех, Так, например, при морской сейсморазведке в шельфовых зонах в условияхмелководья наряду с полезной информациейрегистрируются многократные отражениятипа "водного резонанса", Эти помехи весьма интенсивны и проявляются в виде цугаслабозатухаюших синусоидальных колебаний во всем интервале записи.В зависимости от толщины слоя воды,характера рельефа дна и отражающих природных границ, акустических свойств пород, слагающий верхнюю часть осадочнойтолщины, меняются преобладающие частоты этих помех. Подавление такого типапомех - сложная задача, 557338В настоящее время для подавления резонансных колебаний слоя воды в морской сейсморазведке используют алгоритм самонастраиваюшейся обратной фильтрации, который обеспечивает автоматическое выравнивание амплитуд частотного спектра регистрируемых сейсмических сигналов. Прототипом изобретения является устройство, позволяющее выравнивать спектральны оосгавляюшио различных эаписейЦУстройство включает набор узкополосныхфильтров, котор.с разделяют сигнал на частотные составляюшие, Выделенная частотная составляющая сигнала поступает на схему выравнивания, содержашую двухполупериодный выпрямитель и химический интегратор, а также сумматор и регистратор.Химический интегратор представляетсобой миниатюрную электролитическую ванну со свинцовым анодом и медным катодом. При наличии разности потенциалов наэлектродах ванны на ее аноде откладывается медь катода с интенсивностью, зависящей отподаваемого напряжения, В результате сопротивление анода меняется пропорционально интегралу выходного напряжения выпрямителя, т,е. пропорциональноамплитуде, соответствуюшей частотной со- .тавляющей. Так работает схема при первомобороте барабана с магнитной пленкой в режиме "Анализ". При следуюшем оборотебарабана - в режиме "выравниванием - сигнал снова разделяется спектральным анализатором на отдельные частотные составляющие. Но каждая составляющая подается нена выход выпрямителя, а на вход усилителя,коэффициент усиления которого изменяетсяв зависимости от сопротивления анода химического интегратора таким образом, чтобы частотная составляющая на выходе усилителя имела требуемую амплитуду. Послеусиления все частотные составляющие, выравненные по амплитуде, складываются ина выходе устройства образуется сигналс требуемым частотным составом,Описанное устройство имеет существенные недостатки, Так, для точного выравнивания частотного спектра требуется, чтобы величина сопротивления анода химического интегратора была обратно пропорциональна приложенному к нему напряжению.,Оля обеспечения этого проводят кропотливую работу по подготовке параметровхимического интегратора, Кроме того, необходимость двухкратного воспроизведениямагнитной записи для циклов "анализ" ифвыравнивание снижает производительность труда и удорожает обработку, Наконец после каждого цикла работы химического интегратора осуществляется " восстановление" химического процесса, чтотакже снижает производительность труда.Целью изобретения является обеспечениеб обратной фильтрации, переменной во времениУказанная цель достигается тем, что вустройство введены амплитудные ограничители и фильтр нижних частот причем к вы)10 ходам узкополосных фильтров подключенывходы амплитудных ограничителей, выходыкоторых соединены со входами сумматора,а выход сумматора через фильтр нижнихчастот подключен к регистратору.15 На фиг. 1 показана блок-схема предложенного устройства, на фиг. 2 - амплитудночастотныйспектр сейсмического сигнала спомехами типа " водного резонанса"," нафиг. 3 - амплитудно-частотный спектр пос 20 ле выравнивания.Устройство для выравнивания частотного спектра сейсмических сигналов содержит источник сигнала 1, узкополосныефильтры 2-5 для выделения спектральных25 составляюших сигнала, амплитудные ограничители 6-9 для ограничения по одномууровню амплитуд выделенных спектральныхсоставляющих, сумматор 10, фильтр нижних частот 11 и регистратор 12.30 Устройство работает следующим образом.Обрабатываемый сигнал с выхода источника сигнала 1 подается на запараллеленные входы узкополосных фильтров 2-5,З 5 Количество этих фильтров определяетсячастотным диапазоном сейсмических сигналов и выбранной дискретностью резонансныхчастот фильтров, Выделенные частотныесоставляюшие, имеющие различные ампли 40 туды, поступают на амплитудные ограничители 6-9, где осуществляется ограничениеамплитуд частотных составляющих по одному уровню. Выравненные по амплитуде частотные составляющие подаются на сумматор4 10, после которого сигнал поступает нафильтр нижних частот 11 для подавлениявысокочастотных компонент, наличие которых обусловлено амплитудным ограничениемсинусоидальных составляю 1 цих,50для определения парамбтов фильтра нижних частот рассмотрим некоторые спектральные преобразования.55 В устройстве уровень ограничения выбирается таким, чтобы ограничиваемое синусоидальное напряжение было близким к прямоугольному колебанию - меандру, Таким образом, после амплитудного ограничения бу дем иметь совокупность меандров б И)557 338 1 Патент США Мо 3,295,098, покл, 340-155 опублик, 1966 г. п 1 п 2 РпХфиг. Р буй 1 пг пяФиг. г Составитель В. ЗверевРедактор Т. Орловская Техред И. Асталош Корректор Л, Веселовская Здказ 843/58 Тираж 717 Подписное ЕНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 что, с целью обеспечения фильтрации, переменной во времени, в него введены амплитудные ограничители и фильтр нижних частот,причем к выходам узкополосных фильтровподключены входы амплитудных ограничителей, выходы которых соединены со входамисумматора, а выход сумматора через фильтрнижних частот подключен к регистратору,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 2. Патент США М 3. 275.978 по кл, 340.5 опублик. 1966 г, (прототип),