Устройство для нелинейной обработки электроразведочных сигналов

Номер патента: 1157505

Авторы: Лемец, Мариненко, Тишин, Федосеев, Шевченко

ZIP архив

Текст

(51) 601 Ч 3 08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСНОМУ СВИД ЬСТВ рой входы второй дключены к инфорифметического торой схемы срав одом схемы совпа причем первыи и вт схемы сравнения по мационным входам а устройства, выход кения соединен с в 19Мариненко,ченко ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Казахский опытно-экспериментальный завод геофизических приборов "Казгеофизприбор" Научно- производственного объединения "Рудгеофизика" и Казахский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института разведочной геофизики Научнопроизводственного объединения "Рудгеофизика"(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 107328, кл. 6 01 М 3/08, 1982(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕЛИНЕЙНОЙОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНЫХ СИГНАЛОВ по авт. св. Кф 1073728, о т л нч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности оценки измеряемыхпараметров,в него введены регистрзнака, буферный регистр, блок деления, счетчик, вторая схема сравнениясхема совпадения знаков и элемент И801157505 А дения знаков и входом регистра знака,выход которого подключен к входубуферного регистра, а выход буферногорегистра соединен с вторым входомсхемы совпадения знаков, управляющийвход буферного регистра подключен куправляющему входу арифметическогоустройства, первый и второй управляющие входы регистра знака соединенысоответственно с управляющими входамиарифметического устройства и второго регистра, вход счетчика подключенк служебному выходу входного блока,три входа элемента И соединены соответственно с выходом счетчика,выходом схемы совпадения знакови управляющим входом арифметическогоустройства, а выход элемента Иподключен к управляющему входу блокаделения, информационный вход которогсоединен с выходом арифметическогоустройства, а выход - с входамивторого регистра и первой схемысравнения, 157505Изобретение относится к измери-тельным устройствам для геоэлектро"разведки и может применяться при.измерениях зашумленных, многократноповторяемых сигналов в методе вызван"ной поляризации (ВП) и методе переходных процессов (МПП ).По основному авт.св, В 1073728известно устройство для нелинейнойОобработки электроразведочных сигналов, содержащее входной блок, первый и второй регистры, схему сравне"ния, арифметическое устройство, запоминающее устройство, устройствоуправления и два коммутатора, причеминформационный выход входного блокасоединен с входом запоминающегоустройства, а служебный выход входного блока соединен с входом устройства управления, выход запоминающегоустройства соединен с первым входомарифметического устройства и черезпервый коммутатор - с входом первогорегистра, выход первого регистраподключен к входу арифметическогоустройства, выход которого соединенс входом второго регистра и первымвходом схемы сравнения, выход второгорегистра соединен с вторым входомсхемы сравнения и через первый ком- ЗОмутатор с входом первого регистра,также выход второго регистра черезвторой коммутатор соединен с выходомвсего устройства, выход схемы сравнения соединен с вторымвходом устройства управления, выходы устройствауправления соединены с управляющимивходами первого и второго регистров,запоминающего устройства, арифметического устройства и коммутаторов 1 140Недостатком этого устройства является сравнительно низкая скоростьсходимости оценок целевых параметров к истинному значению в условияхдействия характерных в геоэлектрораз ведке помех, представляющих смесьнебольших флуктуационных и редкиханомальных )импульсных помех большой амплитуды. Недостаток устройстваобусловлен тем, что при исключении 50наиболее удаленных от оценкиотсчетов при воздействии лишь неболь"ших помех могут быть исключеныподряд на нескольких периодах сигнала отсчеты, имеющие одинаковые 55знаки разности с текущими оценкамиизмеряемых величин, что иногдаприводит к смещению оценок,Цель изобретения - повышение точности оценки измеряемых параметров.Поставленная. цель достигается тем, что в устройство для нелинейной обработки электроразведочных сигналов, введены регистр знака, буферный регистр, блок деления, счетчик, вторая схема сравнения, схема совпадения знаков и элемент И, причем первый и второй входы второй схемы сравнения подключены к информационным входам арифметического устройства, выход второй схемы сравнениясоединен с входом схемы совпадениязнаков и входом регистра знака,выход которого подключен к входубуферного регистра, а выход буферного регистра соединен с вторымвходом схемы совпадения знаков,управляющий вход буферного регистраподключен к управляющему входуарифметического устройства, первый ивторой управляющие входы регистразнака соединены соответственно суправляющими входами арифметическогоустройства и второго регистра,вход счетчика подключен к служебномувыходу входного блока, три входаэлемента И соединены соответственнос выходом счетчика, выходом схемысовпадения знаков и управляющимвходом арифметического устройства,а выход элемента И подключен куправляющему входу блока деления,информационный вход которого соединен с выходом арифметического устрой"ства, а выход - с входами второгорегистра и первой схемы сравнения.На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство для нелинейной обработ"ки электроразведочных сигналовсодержит входной блок 1, запоминающее устройство 2, первый коммутатор3, первый регистр 4, счетчик 5,устройство 6 управления, вторуюсхему 7 сравнения, арифметическоеустройство 8, регистр 9 знака, элемент И 10, блок 11 деления, схему12 совпадения знаков, второй регистр 13, первую схему 14 сравнения,второй коммутатор 15 и буферный регистр 1 б. Информационный выходвходного блока 1 соединен с входомзапоминающего устройства 2. СлужебныйФвыход входного блока 1 соединен свходом устройства 6 управления.Выход запоминающего устройства 250 соединен с первыми входами второй схемы 7 сравнения и арифметического устройства 8, а также через первый коммутатор 3 - с входом первого регистра 4. Выход первого регистра 4 подключен к вторым входам второй схемы 7 сравнения и арифметического устройства 8. Выход арифметического устройствасоединен с входом блока 11 деления, выход которого соединен О с входом второго регистра 13 и первым входом первой схемы 14 сравнения, Выход второго регистра 13 соеди" нен с вторым входом первой схемы 14 сравнения и через первый коммута тор 3 - с входом первого регистра 4, Выход второго регистра 13 также через второй коммутатор 15 соединен с выходом всего устройства. Вход счетчика 5 соединен со служебным выходом входного блока 1, а его выход - с первым входом элемента И 10. Выход второй схемы 7 сравнения соединен с информационным входом регистра знака 9 и с первым входом схемы 2 25 совпадения знаков. Выход регистра знака 9 подключен к входу буферного регистра 1 б. Управляющий вход буферного регистра 16 соединен с управляющим входом арифметического устройства 8. Второй вход схемы 12 совпадения знаков соединен с выходом . буферного регистра 16, а ее выход соединен с вторым входом элемента И О. Третий вход элемента И 1 О соединен с управляющим входом арифметического устройства 8. Первый и второй управляющие входы регистра знака 9 соединены с управляющими входами арифметического устройства 8 40 и второго регистра 13. Выходы устройства 6 управления соединены с управляющими входами первого 4 и второго 13 регистров, запоминающего устройства 2, арифметического устройства 8 15 и коммутаторов 3 и 15.Блок 11 деления предназначен для выполнения операции деления на заданный коэффициент, а при отсутствии сигнала на его управляющем входе передает кодовую комбинацию с входа на выход беэ изменений.Счетчик 5 предназначен для выделения периодов с номером больше И+1,Регистр знака 9 служит для запоминания знака разности между отсчетами и может быть выполнен на основе ЭК-триггера. Устройство работает следующим образом.Входной блок 1 осуществляет дискретизацию и преобразование в код входного периодического сигнала и определение в течение одного периода сигнала одного или нескольких целевых параметров (одна или несколь. ко точек на переходной характеристике, амплитудные или фазовые параметры ). Каждый из целевых параметров обрабатывается одинаково, поэтому дальнейшее описание работы для упрощения производится для одного параметра.По окончании преобразования на служебном выходе входного блока 1 формируется сигнал, по которому устройство б управления формирует команду записи и адрес ячейки запоминающего устройства 2. После прохождения И периодов и записи в запоминающее устройство 2 отсчетов в устройстве осуществляется определение медианы ряда, составленного из сумм . + х , гдеимогутЭпринимать. любые значения от 1 до К.Для определения медианы устройство 6 управления после записи в запоминающее устройство 28 отсчетов формирует сигнал, разрешающий запись первого отсчета, хранящегося в запоминающем устройстве 2, в первый регистр 4. После этого устройство 6 управления начинает последовательный опрос всех М отсчетов,хранящихся в запоминающем устройстве 2, в арифметическом устройстве 8 определяются суммы поступающих отсчетов и отсчета, хранящегося в первом регистре 4. Первая сумма х + + х; записывается через делитель без изменений во второй регистр 19, и с выхода второго регистра 13 поступает на второй вход первой схемы 14 сравнения. Вторая сумма х + + х поступает на первый вход первой схемы 14 сравнения, и в том случае, если вторая сумма больше первой, по сигналу с выхода первой схемы 14 сравнения устройство 6 управления разрешает запись во второй регистр 13 новой суммы, Если же вторая сумма меньше первой, то во втором регистре 13 остается первая сумма до тех пор, пока на первый вход первой схемы 14 сравнения не придет сумма, большая по величине,счем записанная во втором регистре13, После перебора всех М отсчетов, хранящихся в запоминающем устройстве 2, во втором регистре 13 оказывается наибольшая из сумм, образующихся 3 с первым отсчетом, т.е. шах х + + х, , а в первый регистр 4 записывается второй отсчет и повторяется операция перебора. После завершенияй+ 1 О М в " переборов будет найден наи 2больший член вариационного ряда. Код адреса слагаемых запоминается в устройстве управления 6 и при определении предыдущих членов вариацион ного ряда сумма, образованная этими слагаемыми, не вычисляется. Предыду щие члены вариационного ряда определяйтся аналогично,. После определения(н+ 11+ 2 20 М членов ряда дальнейшее определение прекращается, и в устрой" стве 6 управления вырабатывается сигнал, отпирающий второй коммутатор, 15, и содержимое второго регистра 3 25 (т.е. средний член вариационного ряда,поступает на выход устройства (результат можно разделить на 2 исключением младшего разряда ). Оценка значения измеряемого параметра 01 оп ределяется в промежутке между приходом М-го и 1 + 1-го отсчетов.После того, как оценка В по й отсчетам определена, сформирован и записан в запоминающее устройство 2 М + 1-й отсчет, производится операция по определению и исключению из запоминающего устройства 2 отсчета, наиболее отличающегося от оценки 61. Для этого в первый регистр 4 по 40 команде с выхода устройства управления 6 через первый коммутатор 3 записывается с выхода второго регил стра 13 содержащаяся там оценка В,. Одновременно с выхода устройства 6 управления поступает сигнал на изменение операции, выполняемой арифметическим устройством 8. После прихода этого сигнала арифметическое устройство 8 выполняет опера- рлцию кода8, - х, т.е. находит модуль разности междупоступающими на его входы отсчетами. Этот же сигнал поступает на первый управляющий вход регистра 9 знака и раэреша- р ет запись в регистр 9 знака при поступлении сигнала на его второй управляющий вход. Устройство 6 управления производит последовательный опрос хранящихся в запоминающемустройстве 2 М + 1 отсчетов. Модуль1разности ) 61 - х, , полученныйна выходе арифметического устройства8, передается блоком 1 делениябез изменений и записывается вовторой регистр 3. Одновременно знаклразности О - х, полученный навыходе второй схемы 7 сравнения,записывается в регистр знака 9.лМодуль разности 18 - х 1, хранящийся во втором регистре 13, сравнивается с модулем разности между оценлкой 0 и вторым отсчетом х . ЕслиО - х ) больше разности0 - х 11,первая схема 14 сравнения вырабатывает сигнал, разрешающий запись вовторой регистр 13 значения 1 01 - х 2,а также в регистр 9 знака знакаразности 0 - х . Если модуль раэНОСТИ1 Х 1 МЕНЬШЕ 1 Х 1 ТОво втором регистре 13 остается первый модуль разности, а в регистрезнака - прежний знак разности дотех пор, пока с выхода арифметического устройства 8 не поступит число,лпревышающее 61 - х 1, После перебора м + 1 отсчетов, хранящихсяв запоминающем устройстве 2,во втором регистре 13 оказывается наибольший модуль разности, в регистре9 знака - знак этой разности, а вустройстве управления 6 - код адреса отсчета, наиболее отклоняющегосяот полученной по первым й отсчетамлоценки 8 . Этот отсчет стираетсяиэ запоминающего устройства 2, т.е.в запоминающем устройстве 2 освобождаются ячейки для записи м + .2-гоотсчета. Задним фронтом сигнала,переключающего режим работы арифметического устройства 8, производитсязапись знака разности, хранящегосяв регистре 9 знака, в буферный регистр 16. Таким образом,в буферномрегистре 6 хранится знак разностимежду исключенным отсчетом и оценкой,полученной на предыдущем периоде.По оставшимся отсчетам определялется вторая оценка В,т,е. для оставшихся м отсчетов повторяется операция определения медианы ряда, составленного иэ полусумм,/После того,как вторая оценка 6определена и в запоминающем устройстве 2 записан й + 2 отсчет, производит я операция исключения иэ за- "57505 7поиинающего устройстна 2 отсчета,наиболее отличающегося от оценки 6.при этом предпочтение отдается отсчетам, имеющим знак разности с оценкойл9 , обратный по сравнению со знаком разности между исключенным напредыдущем периоде отсчетом и оценлкой В. Для этого н первый регистр4 по команде с выхода устройства 6управления через первый коммутатор 103 записывается с выхода второгорегистра 13 содержащаяся там оценлка 9Одновременно с выхода устрой"ства 6 управления приходит сигнална изменение операции, выполняемой 15арифметическим устройством 8, Послеполучения входным блокомН + 2-йоценки, на выходе счетчика 5 устанавливается сигнал, позволяющийсработать элементу И 10, Устройство 206 управления производит последователь.ный опрос хранящихся н запоминающемустройстве 2 М + 1 отсчетов, Знаклразности 9 - х, полученный на выходе второй схемы 7 сравнения, поступает на перный нход схемы 12совпадения знаков, на второй ее входпоступает знак разности, хранящийсяв буферном регистре 16. Если этизнаки совпадают, сигнал с выхода ЗОсхемы 12 совпадения знаков черезэлемент И 10 поступает на управляющий вход блока 11 деления. В этомслучае блок 11 деления делит код,соответствующий модулю разности9 - х , на заданный коэффициент3К. Если же знаки на входе схемы 12совпадения знаков не совпадают,блок 11 деления передает модуль разности )92- х,) на свой выход безизменения. Кодовая комбинация, полу 40ченная на выходе блока 11 деления,записывается во второй регистр 13,а знак разности 9 - х записывается2в регистр 9 знака, Затем определяетсял 43знак разности 92 - х и сравнивает 2ся со знаком, хранящимся в буферномлрегистре 16. Если знак разности 9л2- х 2 и знак разности между 9 отсчетом,исключенным на предыдущем периоФде, совпапают, то модуль разности92 - х 2 , полученный на выходеарифметического устройства 8, делится блоком 11 деления на коэффициент К,в противном случае модуль разности5502 - х,)передается на вход второгорегистра 13 и вход первой схемы 14сравнения без изменения. Если вели 1 л 1 лчина -- 9, -хбольше 0 -х )1,К, и К принимают значения либо 1,либо К в зависимости от результатасравнения знаков, соответственно,л2 х 1 и 92 х" со знакому хранящимся н буферном регистре 6 ), топервая схема 14 сравнения нырабатыва"ет сигнал, разрешающий запись волвторой регистр 13 значения 0 - хК2 1Если величина )92 - х меньше1 лК 2292 - х , то во втором регистре113 остается . в0 - х до тех .К 2 1пор, пока с выхода блока деления. 11не поступит число, превышающее1л02 - х После перебора М + 1.отсчета, хранящегося в запоминающемустройстве 2, во втором регистре 13оказывается наибольшая иэ величинл92- х, где К равен заданномукоэффициенту К, если знак разлности02 - х совпадает со знакомразности между оценкой 6 и отсчетом, исключенным на предыдущем периоде, в противном случае К = 1.В регистре 9 знака хранится знакотсчета, образующего наибольшую из1 лвеличин9 - х. ) а в устройстК. 2 )ф5не 6 управления - код адреса этогоотсчета, Этот отсчет стирается иззапоминающего устройства 2, а пооставшимся Й отсчетам определяетсялследующая оценка 0 . Далее устройство работает аналогично описанномувыше.Устройство проверялось при работе с коэффициентами К, равными1,5; 2; 3 и 4,наилучший результатбыл получен при К2.Для проверки предлагаемого устройства на его вход при нулевом входном сигнале подавалась помеха, имеющая следующую плотность распределения:11 Х) =)-Ц бакр - . Я1 Г 2 б 2 Ят 6гх"екр --26где с. - вероятность появления импульсной помехи, имеющей2дисперсию 6296, - дисперсия флуктуационнойпомехи, причем б ск 6.1157505 О Данная помеха является характерной для геоэлектрораэведки, когдас вероятностью (1 - Г Е ,1 сигналискажается небольшими флуктуационными помехами, распределенными понормальному закону с дисперсиейно иногда с вероятностью Евоздействует импульсная помехас дисперсией 6,Проверка выполнена для устройства, имеющего й + 1 " 6 ячеек памяти,при общем числе отсчетов, равном7. При проверке известное устройствосравнивалось с предлагаемым и сусреднением при различных Е и 6 прий 001 Результаты вычисления среднеквадратического отклонения (СК 01 погрешности оценивания при усреднении, оце" нивании устройством известным и предлагаемым приведены в таблице.ри фик- иэмерений редла-: получить о точым приовторных изиной точности введениямых отсчетов емого отсчет средне 49Иэгаемоевыигрышностимерно10 ра аблицы видно, что устройство позволяе при больших Е и 6 о сравнению с извес 1,5 раза или вынгр по сравнению с 0,00590 0,00541 0,00579 0,00527 Выигрыш посированном чисили выигрыш померений при 4 аксобеспечивается звзвешивания исклюс учетом знака и очностиповторныслу ировасчетчаеключа15/505 Составитель И.Абрамодактор А.Шандор Техред М.Кузьма рректор Е.Сирохма Заказ илиал ПОИ "Патент", г.ужгород, ул.Проектна 64/45 Т БНИИПИ Го но дел 035, Москва, ираж 748сударственного кам изобретений и

Смотреть

Заявка

3677522, 23.12.1983

КАЗАХСКИЙ ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ЗАВОД ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ "КАЗГЕОФИЗПРИБОР" НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ "РУДГЕОФИЗИКА", КАЗАХСКИЙ ФИЛИАЛ ВСЕСОЮЗНОГО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА РАЗВЕДОЧНОЙ ГЕОФИЗИКИ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ "РУДГЕОФИЗИКА"

ЛЕМЕЦ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ, МАРИНЕНКО ВЛАДИСЛАВ АЛЕКСЕЕВИЧ, ФЕДОСЕЕВ ПЕТР ФЕОФИЛОВИЧ, ШЕВЧЕНКО ВЛАДИМИР ПЕТРОВИЧ, ТИШИН ПАВЕЛ ИВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01V 3/08

Метки: нелинейной, сигналов, электроразведочных

Опубликовано: 23.05.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/7-1157505-ustrojjstvo-dlya-nelinejjnojj-obrabotki-ehlektrorazvedochnykh-signalov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для нелинейной обработки электроразведочных сигналов</a>

Похожие патенты