Устройство для обработки сейсмической информации в реальном масштабе времени

о И ЕИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет осударственный комите овета Министров ССС ио делам изобретенийи открытий 26 53) УДК 550,83(45) Дата опубликования описания 07067(72) Авторы изобретени Г. Хачиян, Н.С. Анишин, Ю.Г. Кожевников, Н.И. Геэа и А.М. Тивков Заявитель Южное морское научно-производственноегеолого-геофизическое объединение ЮжМОРГЕО 4) УСТРОЙСТВ ОБРАБОТКИ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В РЕАЛЬНМАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ в реэульсть обраначение стает то Входной блок источникам циф,опорного и сейсмипо выходам - к о1 дим блокам ОЗБ опкого каналов, Выканала соединенвателя шкод-аналсейсмического ка подключен по входа)н овой информации ческого каналов, а еративным запоминаю орного и сейсмичесод ОЗБ опорного о входом преобразо- ог., а выход ОЗБ ала - с одним иэ Изобретение относится к области геофизики и предназначено для обработки преимущественно сейсмических сигналовв реальном масштабе времени.ЬИзвестны устройства, осуществляющие обработку в реальном масштабевремени, построенные по последовател)- ному принципу обработки с использованием цифровой и цифроаналоговой 0форм представления информации.Устройство ЕТ)./ЭСвключаютв себя оперативный запоминающий блоксейсмической информации, оперативныйзапоминающий блок знака-оператора(опорного канала), арифметический блг к блок управления 1.Основным недостатком этого устройства является значительный объемоперативного запоминающего блока, Э 1включающего в себя 12 параллельныхнеэасисимых каналов. При малой степени интеграции элементной базы этолриводит к возрастанию габаритных иэнергетических показателей устройства в целом.В отличие от ЕТ)./3 Сустройство той же фирмы ЕТ),-Модее 2400осуществляет обработку не по алгорит.му знак-значение, а по алгорит му значение-этате чего возра чноботки 21 .В состав ЕТ). - Модес 2400 вхо" дят те же блоки, что и в ЭС, с той лишь разницей, что опорный сигнал также представляется многоразрядными отсчетами. Последнее приводит козрастанию общего объема оперативного запоминающего блока и, следовательно, к возникновению отмеченного выше основного недостатка.Наиболее близким техническим ре шепнем к предлагаемому изобретению является устройство типа МФ, в которое входят входной блок, оперативные запоминающие блоки ОЗБ, пре" образователь код"аналог, цифроаналоговый перемножитвль, интегратор, блат управления 31 ., .г входов цифроаналогового перемножите ля. Выход преобразователя код-аналог подключен ко второму входу перемножителя, а его выход соединен со входом интегратора. Управляющие входы всех блоков соединены с выхо= дом блока управления, 5Опорный и сейсмический сигналы от источников цифровой информации через входной блок поступают на соответствующие входы ОЗБ, После эагруз" ки обоих ОЗБ устройство автоматичес ки переходит в режим обработки, в течение каждого такта которого, равного временному интервалу поступления информации. по сейсмическому канаГУ,. происходит;преобразование всех отсчетов опорного канала из цифровой Формы в аналоговую при помощи преобразоватеЛя код-аналог;цифроаналоговое перемножение преобразованной информации опорного 20 канала с цифровой информацией сейсмического;аналоговое интегрирование результатов перемйожения, формирующее на выходе интегратора величину вэаИмно-корреляционной Функции, соответ ствующую данному значению аргумента,Основным недостатком устройства типа ИФявляется большая емФкость ОЗБ, которая, помимо длительности реализации опорного сигнала (числа выборок М ), определяется ещединамическим диапазоноМ обрабатываемых сигналов и, следовательно, разрядностью их представления.Учитывая, что наиболее приемлемой формой ОЗБ в устройстве являются, в соответствии с алгоритмом корреля. - ции, регистры, сдвига и что степень интеграции их в настоящее время невелика, становится очевидным сущест венное влияние емкости ОЗБ на весогабаритные и энергетические показатели устройства в целом, тем более, если речь идет о многоканальном устройстве, осуществляющем одновремен но параллельную обработку нескольких сейсмических трасс (обычно 12 или 24).Пелью изобретения является сокращение емкости ОЗБ и повышение надежности устройства. 50Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены преобразователь цифровых отсчетов, включенный между выходом входного блока и входом ОЗБ сейсмического канала, и дешифратор, включенный между выходом ОЗБ55 сейсмического канала и входом пере- множителя.Введение преобразователя цифровых отсчетов позволяет при определенном алгоритме его работы сократить б 0 ,цлину кодов цифровых отсчетов сейсмического канала практически без сужения динамического диапазона отрабатываемых и выходных сигналов и без сни жения точности обработки. В свою оче 85 едь, сокращение длины кодов привоит к сокращению емкости ОЗБ, необходимой для их хранения при том же числе отсчетов йНа Фиг, 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на Фиг, 2 - одна из возможных структурных схем преобразователя цифровых отсчетов.Устройство состоит из входного блока 1, оперативных запоминающих блоков 2 и 3, перемножителя 4, интег ратора 5, преобразователя б, цифровых отсчетов, дешифратора 7, блока 8 управления.Входной блок 1 подключен по входам к источникам цифровой информации опорного и сейсмического каналов. Один из выходов блока 1 соединен со входом ОЗБ опорного канала 2, а второй выход - со входом преобразователя б цифровых отсчетов. Выход преобразователя б цифровых отсчетов подключен ко входу ОЗБ сейсмического.канала 3. Выход последнего подключен Ко входу дешифратора 7, выход которого соединен с одним иэ входов перемножителя 4 . Второй вход перемножителя 4 соединен с выходом ОЗБ опорного канала 2. Выход переножителя соединен со входом интегратора 5, на выходе которого формируется взаимнокорреляционная Функция. Управляющие входы всех блоков 1-7, соединены с выходом блока 8 .управления.Устройство работает следующим образом.Опорный сигнал от источника цифровой информации через входной блок 1 поступает на вход ОЗБ 2, а сейсмический сигнал - на вход преобразователя б цифровых отсчетов б и далее в преобразованном виде - на выход ОЗБ 3., После загрузки обоих ОЗБ устройство автоматически переходит в режим обработки, в течение каждого такта которого, равного временному интервалу ,поступления информации по сейсмическому каналу, происходитдешифрование цифровой информации сейсмического канала в дешифраторе 7;перемножение информации опорного канала и сейсмической;суммирование результатов перемножения в интеграторе 5, Формирующее на его выходе отсчет взаимно-корреляционной Функции, соответствующий данному значению аргумента.Одной из конструктивных особенностей предлагаемого устройства является преобразователь б цифровых отсче тов. Он состоит из сумматора 9, регистра 10 скорректированного отсчета логической схемы 11 и шифратора 12.Входом преобразователя цифровых отсчетов является первый вход сумматора 9, Вход коррекции содержимого регистра 10 связан с первым выходомлогической схемы 11 анализа. Выход регистра 10 связан со входом логической схемы 11 и вторым входом сумматора 9. Второй вход сумматора 9 (знак Х(пТ) напрямую связан с выходом преобразователя отсчетов, А второй выход логической схемы 11 связан 5 со входом шифратора 12, выход которого является вторым выходом самого преобразователя цифровых отсчетов,Преобразователь цифровых отсчетов работает следующим образом. 101. Поступивший очередной отсчет складывается на сумматоре 9 с остатком предыдущего отсчета, и двоичный код абсолютной величины суммы анализируется логической, схемой 11, в процессе чего в коде пишется первая единица при просмотре числа слева- направо, т.е. от старших разрядов к младшим. Знак суммы непосредственно передается на выход преобразователя цифровых отсчетов.202. Если единица найдена в 1 -ом разряде (1 Фс с 3+2), то при наличии единицы в следующем ( 1 + 1-ом) разряде, логическая схема 11 выдает число, состоящее иэ нулей во всех разрядах кроме ( 1 -1) го где будет записана 1 (нулевой разряд имеетОвес 2 ). При этом все разряды от 1-го до (-1)-го включительно, т.е. стоящие левее разряда с первой 1, ЗО перебрасываются в 1. Полученное таким образом число является остатком в модифицированном дополнительном коде: нулевой разряд становится знаком остатка отсчета. 353. Если единица найдена в 1-том разряде, но в (1+1)ом записан 0, то логическая схема 11 выдает число, состоящее из всех нулей, за исключением 1 -го разряда, где будет запи сана 1. После этого 1 -ый разряд регистра 10 сбрасывается в 0 ф. Полученное в нем число является остатком отсчета.4. Если все разряды в пределах первых ( Б +2) отсчетов равны О, то схема анализа выдает также фО по всем разрядам, и сам отсчет является остатком для следующего отсчета. 5. Любой остаток предыдущего отсчета передается в сумматор 9, где он алгебраически подсуммируется к последующему отсчету, поступившему на вход преобразователя. цифровых отсчетов.,б, Выходное число, содержащее не более одной единицы, шифруется шифратором 12 в код меньшей длины, нежели исходные цифровые отсчеты,Следует отметить, что при технической реализации предлагаемого устройства, в частности для экспресс- обработки вибросейсмических записей по 12-ти трассам путем корреляции их с опорным сигналом, преобразователь б цифровых отсчетов используется только один эа счет того, что он работает в мультиплексном режиме параллельно на 12(13) каналов (включая опорный) . Это также сократит приведенные затраты оборудования в расчете на одну трассу..Формула изобретенияУстройство для обработки сейсмической информации в реальном масштабе времени, содержащее входной блок, оперативные запоминающие блоки опорного и сейсмического каналов, пере- множитель, интегратор, блок управле(вя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения емкости оперативных запоминающих блоков и повышения надежности устройства, в него введены преобразователь цифровых отсчетов и дешифратор, причем вход преобразователя цифровых отсчетов соединен с выходом сейсмического канала входного блока и выход - со входом оперативного запоминающего блока, а вход дешифратора подключен к выходу оперативного запоминающего блока сейсмического канала, и выход дешифратора - ко входу перемножителя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Проспект Фирмы США "Е 1 ес 1 о 1 есЬМсаВ ЬаЬь,йоць 1 оо-Текоь ЕТ 1 ЬСОо2. Проспект США ЕВес 1 о 1 еслмса 1 ) або, НоцьСоп-ТекаЭЕТЬ - Модей 2400.3. Проспект Фирмы Яеа 1 Т 1 те Теслпо 6 одю Эпе, М 94- Иод.113аввюювеювЕЕе Составитель Э Техрюею 3 фа ееееееееееТвею Тираж 702 енного комитет елам изобретенЖРаушск ваеееееюеюв е Патент, г. У юююеееесударстпо дМоска4 ееееевл ППП скийКорректор ПодписноеМинистроврытийд. 4/5АюеююЕююаеюул, Проектн Ковалева