Устройство синхронизации источников сейсмических сигналов

,972428 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет - Опубли кова но 07.11.82. Бюллетень41(088-.8)-ло делам кэобретений та опубликования описания 17.11. открытии 72) Авторь Г. Асан Джалалов, В. А. Пантелеев,Е. А: ХТабров А. С. Быков. Шагинян, А зобретени Специальное конструкторско сейсмическ й техникИзобретение относится к технике сейсморазведки, а именно к устройствам синхронизации источников сейсмических сигналов, и может быть применено при поиске нефти, газа и рудных ископаемых, а также в системах передачи информации. 5Известно устройство синхронизации гп-последовательности, содержащее рильтр нижних частот, перемножитель, блок по- элементного приема, регистр сдвига на 1. разрядов (2" - 1) 1.)п), сумматор совпаде 1 О ний, пороговый узел, п-разрядный регистр сдвига с обратной связью, детектор определения синхронизма, генератор тактовых импульсов, переключатели и формирователь отрезка местной гл-последовательности,Устройство работает следующим обра зом.Сигнал принимаемой гп-последовательности проходит через фильтр, оступает на перемножитель и блок поэлем, нтного приема, а далее поступает на регистр сдвига,и 2 а через дололнительныи ключ - на регистр сдвига с обратной связью, Далее устройство с помощью формирователь воспроизводит отрезок длиной 1. местной гл-последовательности, которая поразрядно сравнивается с принятой выборкой длиной 1 с помощью сумматора совладений. Число совпадений сравнивастсч с порогом в пороговом блоке.Ф 1,мирователь тактовых импульсов формирует векто.;наиболее вероятных комбинаций ошибок, которые суммируются в и символами, находягцимися в регистре сдвига с обратными связями, и на каждом шаге производи гся формирование местной последовательности и сравнение ее с принятой.После превышения порога блок управления с помо,цью дополнительного ключа замыкает цель обратной связи регистра сдвч. га и к выходу леремножителя через переключатель присоединяет детектор, и в устройстве производится проверка правильности вхожде ия в синхронизм 1.Возможность исправления ошибок в регистре сдвига с обратными связями несомненно увеличивает вероятность приема, но в то же время возрастает и вероятность ложного срабатывания при вхождении устройства в синхронизм. Понизить ее можно только за счет увеличения длины регистра сдвига 1 но при этом усложняется схема, причем40 45 50 55 требуется регистр сдвига с отводами от каждого разряда, что исключает возможность применения современных дискретных устройств памяти.Кроме того, в последнее время в сейсморазведке стоит задача решения проблемы работы нескольких партий в зоне уверенного радиоприема друг друга.Так как связь в основном осуществляется на одной радиочастоте, то возникает необходимость в различных сигналах синхронизации. Этого можно достигнуть за счет получения гп-последовательностей различной формы, что осуществляется переключением обратных связей в регистре сдвига.В данном устройстве комбинационный формирователь отрезка т-последовательности сам по себе является достаточно сложным блоком, сложность которого находится в прямой зависимости от длины 1. отрезка гп-последовательности, Осуществление возможности быстрого переключения с одной формы сигнала синхронизации на другую значительно усложняет данный блок, что затрудняет возможность использования устройства для синхронизации источников сейсмических сигналов.Известно также устройство синхронизации с гп-последовательностью, использующее принцип сжатия принимаемого сигнала с корреляционным приемом. Устройство состоит из фильтра нижних частот, перемножителя, блока поэлементного приема, трех переключателей, регистра сдвига на 1. - 1 разрядов (2" в 11.п), регистра с обратными связями (опорного генератора), порогового узла, блока управления вхождением в синхронизм, детектора определения синхронизма, генератора тактовых импульсов, делителя, коррелятора и переключателей. В устройстве повышение помехоустойчивости достигается за счет понижения частоты рециркуляции выборок из принимаемого сигнала и тактовой частоты регистра сдвига с обратными связями при повышении длины рециркулируемого отрезка М- последовательности,Запись входного сигнала в регистр сдвига осуществляется с частотой фа в течение 1. - 1 тактов осуществляется сравнение содержимого регистра с опорным сигналом.За период входного сигнала, составленного из выборок принимаемой т-последовательности, фаза опорного сигнала, генерируемого с частотой - ", совпадает с фазой входного сигнала. корреляционный интеграл вычисляется коррелятором. При превышении порога сигнал с порогового узла фазирует регистр, который начинает генерировать а-последовательность с частотой 1,. Сигнал с перемножителя поступает в детектор определения синхронизма, анализирующий правильность фазирования 12 . 10 15 20 25 Зо 35 Потенциальная помехоустойчивость в устройстве достигается при длине регистра М - 1, при этом для вхождения в синхронизм опорного генератора требуется передача двух гп-последовательностей и еще одна необходима для проверки правильности фазирования, что ведет к увеличению длины сигнала синхронизации.Кроме того, в устройстве при переходе на режим проверки правильности фазирования, необходимо корректировать фазу опорного генератора, которая к тому же для разных гп-последовательностей различна, что усложняет задачу создания много- программного устройства синхронизации сейсмических источников.Если не снижать тактовую частоту, то при большой базе М синхросигнала длина регистра 1 значительно меньше 1 Ч. Так как после каждого импульса записи опорный генератор начинает работать с определенной фазой и 1.(Ы - 1, то только на определенном отрезке принимаемой гп-последовательности может произойти вхождение в синхронизм опорного генератора.Нет необходимости доказывать, что при работе с этим устройством для синхронного запуска источников сейсмических сигналов нельзя передавать больше одной гп-последовательности, и поэтому если на выделенном отрезке не произойдет вхождение в синхронизм, то устройство не сработает, хотя еще остается значительный отрезок в И - 1. символов сигнала синхронизации.Наиболее близким к изобретению является устройство синхронизации источников сейсмических сигналов, которое содержит регенератор символов, выход которого соединенвходами блока проверки синхронизма, схемы совпадения и ключа, выход последнего соединен с первым входом регистра сдвига с обратной связью, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты через делитель частоты, а один из выходов - с входом селектора конца синхросигнала, кроме этого, выход обратной связи регистра сдвига подключен к входам ключа, блока проверки синхронизма и схемы совпадения, выход последней подключен к входу порогового блока, выход которого соединен с первым входом блока управления, два других входа которого соединены с выходами селектора конца синхросигнала и блока проверки синхронизма соответственно, а выход - с управляющим входом ключа.Устройство работает следующим образом,Сигнал синхронизации в виде т-последовательности, переданный с сейсмостанции, поступает через регенератор символов на схему совпадения и через ключ в регистр сдвига с обратной связью. Еслисимволы, поступающие с регенератора символов, не искажены, то с выхода обратной связи начинают поступать символы, совпадающие с принимаемыми. При поступлении подряд К+К неискаженных символов (где К-разрядность регистра сдвига, а К - предел порогового блока) происходит замыкание обратной связи регистра сдвига, и образованный таким образом опорный генератор начинает формирование местной ,п-последовательности, которая сравнивается с входной с помощью блока проверки синхронизма. Если сигналы совпадают, то селектор до окончания т-последовательности вырабатывает импульс, который поступает на выход устройства и возвращает устройство в исходное состояние (выход регенератора символов замыкается на вход регистра сдвига).Устройство обладает возможностью войти в синхронизм на любом отрезке принимаемого синхросигнала 3.Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость, которая в большой степени зависит от вероятности приема синхросигнала на этапе вхождения в синхронизм.По принципу работы устройства для вхождения в синхронизм опорного генератора синхросигнал должен содержать отрезок из Р+К подряд неискаженных символов. Такой принцип вхождения в синхронизм имеет более низкую вероятность приема при тех же значениях вероятности ложного срабатывания по сравнению с корреляционным методом приема синхросигнала.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости синхронизации источников сейсмических сигналов путем повышения вероятности приема синхросигнала на этапе вхождения в синхронизм.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве синхронизации источников сейсмических символов, содержашем регенератор символов, выход которого соединен с одним из входов блока проверки синхронизма, генератор тактовой частоты, выход которого соединен с делителем частоты, схему совпадения и ключ, выход которого соединен с первым входом регистра сдвига с обратной связью, один из выходов которого соединен с входом селектора конца синхросигнала, а выход обратной связи регистра сдвига подключен к первому входу ключа, к второму входу блока проверки синхрозма и к первому входу схемы совпадения, выход которой подключен к входу порогового блока, выход которого соединен с первым входом блока управления, два других входа которого соединены с выходами селектора конца синхросигнала и блока проверки синхронизма соответственно, а выход - с управляющим входом ключа, согласно изобретению выход регенератора символов подключен к вторым входам ключа и схемы совпадения через запоминающее устройство, а выход делителя частоты подключен к второму входу регистра сдвига с обратной связью через дополнительный ключ, к входу которого подключен выход генератора тактовой частоты, а к управляющему входу - выход блока управления.На чертеже изображена структурнаяэлектрическая схема предлагаемого устройства.Устройство синхронизации источниковсейсмических сигналов содержит регенера тор символов 1, выход которого соединенс одним из входов блока проверки синхронизма 2, генератор тактовой частоты 3, выход которого соединен с делителем частоты 4, схему совпадения 5 и ключ 6, выход которого соединен с входом регистра сдвига 7 с обратной связью, один из входов которого соединен с входом селектора конца синхросигнала 8, а выход обратной связи регистра сдвига подключен к первому входу ключа 6, к второму входу блока про верки синхронизма 2 и к первому входусхемы совпадения 5, выход которой подключен к входу порогового блока 9, выход которого соединен с первым входом блока управления 10, два других входа которого соединены с выходами селектора конца 25 синхросигнала 8 и блока проверки синхронизма 2 соответственно, а выход - с управляющим входом ключа 6, кроме того, регенератор символов 1 подключен к вторым входам ключа 6 и схемы совпадения 5 через запоминающее устройство 11, а выход делителя частоты 4 подключен к второму входу регистра сдвига 7 с обратной связью через дополнительный ключ 12, к второму выходу которого подключен выход генератора тактовой частоты 3, а к управляющему З 5 входу - выход блока управления 1 О.Устройство работает следуюшим образом.На этапе вхождения в синхронизм опорного генератора (регистр сдвига 7 с обратной связью) ключ 12 находится в положе нии а при этом тактовая частота, поступающая на второй вход регистра сдвига 7 с обратной связью, равна Ъ 1. 1 о,где 1 О в тактовая частота принимаемой т-последовательности, а 1.-число ячеек памяти запоминающего устройства 11, при этом К (1.(1 Ч = 45=2 - 1 (К - число разрядов регистра сдвига, М - длина сигнала синхронизации).Сигнал синхронизации с входа устройства поступает на регенератор символов 1 50 и с него с частотой 1 посимвольно записывается в запом инающее устройство 11.Каждый раз после записи очередного символа символы, содержащиеся в первых Р ячейках запоминающего устройства 11, последовательно вводятся через ключ 6 55 в регистр сдвига 7, после чего ключ 6 устанавливается в положение б.Регистр сдвига 7 с обратной связьюформирует с частотой 1 отрезок гп-после 972428Формула изобретения довательности длиной 1. - К, фаза которой определяется символами, занесенными в регистр сдвига 7. Этот отрезок посимвольно сравнивается с содержанием запоминающего устройства 11 на схеме совпадения 5. Процесс повторяется каждый раз после записи очередного символа в запоминающее устройство 11 до тех пор, пока очередные К символов, введенные в регистр 7, окажутся правильными, а среди 1. - К символов запоминающего устройства 11 число иска)кеццых символов не превысит некоторого порога. В этом случае сигнал, появляющийся на выходе порогового блока 9, поступает на блок управления 10, который в свою очередь переключает ключ 12 в положение б (ключ 6 остается в положении б).Регистр сдвига 7 с обратной связью теперь формирует т-последовательность с частотой 1) и фазой, совпадающей с принимаемой (если не произойдет ложное фазирование), что определяется с помощью блока проверки синхронизма на некотором отрезке из символов. Если результат проверки даст отрицательный результат, то устройство снова переходит на режим вхождения в синхронизм, в случае положительного р зультата переход устройства в режим вхождения в синхронизм происходит после того, как селектор конца синхросигнала 8 вырабатывает импульс для запуска источника сейсмического сигнала. В предлагаемом устройстве при той же вероятности ложного срабатывания, что и у известного достигается блысая вероятность приема сигнала сицхронизации, так как для вхождения ц синхронизм опорного генератора синхросигнал .олжен содержать отрезок из подряд неискаженных символов (что более вероятней, чем К + К, как в известном), последуюгцже корреляция формируемого отре:,ка т-оследовательности с содержимым апомиццощего у ройства, как показывт раг, незначцте, . о ухудшает вероясть вх)ждения в синхронизм.11 о сравцс "ю с цзве, ным устройством синхронизации блока управления сейсмического источника, отц",цимся к тональным системам синхро и ации, предложенное устройство облболее высокой 10 15 20 25 Зо 35 40 точностью синхронизации, проще в наладке, так как не содержиз аналоговых узкополосных фильтро и г:лцостью выполняется на элементах цифр вой техники. Устройство синхронизации источников сейсмических сигна, ов, содержащее регенератор символов,:ыход которого соединен с одним из )адов блока проверки синхронизма, ген.р;,.ор тактовой частоты, выход которого с е. ць с делителем частоты, схему совца, нии ключ, выход которого соединен с рвым входом регистра сдвига с обратной вязью, один из выходов которого со лицеивходом селектора конца синхросцгнала, и выход обратной связи регистра сдвига цо"ючен к первому входу ключа, к,руходу блока проверки синхронизх а и к церзому входу схемы совпадения, выход которой подключен к входу порогового блока выход которого соединен с первым входом блока управления, два других вх)да этого блока соединены с выходами селектора конца синхросигнала и блока проверки синхронизма соответственно, а выход - с управляющим входом ключа, отл" а ееся тем, что, с целью повышения помсхоустойчивости устройства путем новы.цпи вероятности приема синхросигцала цц , зпе вхождения в синхронизм, вых д ргенератора символов подключен к вторым входам ключа и схемы совпадения чер з запоминающее устройство, а выход дсителя частоты подключен к второму вхо;у р.гистра сдвига с обратной связью ер: дополнительный ключ, к входу кроподключен выход генератора такт пои астоты, а к управляющему входувы ц блока управления.Ис чники информации,рин:тьво внимание при экспертизе 1. Аво)кое свидетельство СССР М 5377, .ч. Н 04 1. 7/02, 1977." Лвго кое свидетельство СССР531879, кл. Н 04 1. 7/02, 1976. 3. Авторское свидетельство СССР по заявке743509/18 - 25, кл. С 01 У 1/04, 1979 ц отип).Составитель Е. Горо Техред И. Верес Тираж 717Государственного комит ам изобретений и отк ва, Ж - 35, РаушскаяПатент, г. Ужгород, ул Н НИИПИпо де35, МоеППП 5я, 4 Филиа Редактор В. Данко Заказ 7676/37 дницевКорректПодписноета СССРрытийна 6., д. 4/Проектна