Пристрій синхронізації джерел сейсмічних сигналів
Номер патенту: 18448
Опубліковано: 25.12.1997
Автори: Сиротенко Петро Тимофійович, Юнелайнен Анатолій Валтерович, Роман Володимир Іванович, Марухнєнко Віталій Пєтровіч
Формула / Реферат
1. Устройство синхронизации источников сейсмических сигналов, содержащее последовательно соединенные блок запуска, генератор синхронизирующей последовательности, модулятор, радиопередатчик, а также радиоприемник, регенератор элементов последовательности, селектор синхроимпульса, генератор тактовых импульсов, формирователь общего сброса, блок проверки вхождения в синхронизм, блок проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей и выходную шину, при этом выход радиоприемника соединен со входом регенератора элементов последовательности, первый выход блока проверки вхождения в синхронизм соединен с первым входом блока проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей, первый вход блока проверки вхождения в синхронизм соединен с выходом формирователя общего сброса, первый и второй выходы блока проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей соединены соответственно с первым входом формирователя общего сброса и разрешающим входом селектора синхроимпульса, а выход селектора синхроимпульса соединен с выходной шиной, отличающееся тем, что генератор синхронизирующей последовательности выполнен в виде генератора троичной последовательности, и в устройство введены мультиплексор, генератор псевдослучайной последовательности чисел и синхронизатор фазы тактовых импульсов, при этом первый выход регенератора элементов последовательности соединен с первым входом мультиплексора, вторым входом блока проверки вхождения в синхронизм и первым входом синхронизатора фазы тактовых импульсов, второй выход регенератора элементов последовательности соединен со вторым входом мультиплексора и третьим входом блока проверки вхождения в синхронизм, третий выход регенератора элементов последовательности соединен со вторым входом формирователя общего сброса, первый выход генератора тактовых импульсов соединен со вторым входом синхронизатора фазы тактовых импульсов, первый и второй выходы генератора псевдослучайной последовательности чисел соединены соответственно с третьим и четвертым входами мультиплексора и четвертым и пятым входами блока проверки вхождения в синхронизм, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом генератора псевдослучайной последовательности чисел, третьим входом формирователя общего сброса, шестым входом блока проверки вхождения в синхронизм и вторым входом блока проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей, первые и вторые выходы мультиплексора соединены соответственно со вторым и третьим входами генератора псевдослучайной последовательности чисел, разрядные выходы генератора псевдослучайной последовательности чисел соединены со входами селектора синхроимпульса, выход синхронизатора фазы тактовых импульсов соединен с входом генератора тактовых импульсов, а второй выход блока проверки вхождения в синхронизм соединен с управляющим входом мультиплексора и третьим входом блока проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что генератор троичной последовательности содержит генератор тактовых импульсов, формирователь длины последовательности, два сдвиговых регистра, сумматор по модулю три, элемент И, элемент ИЛИ и одновибратор, выход которого соединен со входами разрешения параллельной записи информации первого и второго сдвиговых регистров, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя длины последовательности, входная шина генератора троичной последовательности соединена со входом одновибратора, с первым входом элемента ИЛИ, с входом генератора тактовых импульсов и с первым входом формирователя длины последовательности, второй вход которого соединен с выходом элемента И и вторым входом элемента ИЛИ, тактовые входы первого и второго сдвиговых регистров соединены с выходом элемента ИЛИ, разрядные выходы сдвиговых регистров соединены с входом сумматора по модулю три, первый выход которого соединен с информационным входом первого сдвигового регистра и первой выходной шиной генератора троичной последовательности, а информационный вход второго сдвигового регистра соединен со вторым выходом сумматора по модулю три и второй выходной шиной генератора троичной последовательности.
3. Устройство по пп.1, 2, отличающееся тем, что сумматор по модулю три содержит коммутатор, двухзарядный сумматор, элемент И и два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, при этом разрядные входные шины сумматора по модулю три соединены со входами коммутатора, выходы которого соединены с разрядными входами сумматора, первый разрядный выход сумматора соединен с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первым входом элемента И, второй разрядный выход сумматора соединен с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и вторым входом элемента И, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход переноса сумматора соединен с его входом переноса, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первой выходной шиной сумматора по модулю три, а выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен со второй выходной шиной сумматора по модулю три.
Текст
Изобретение относится к геофизической технике, используемой при проведении сейсморазведочных работ, а именно к устройствам синхронного управления источниками возбуждения сейсмических сигналов. Наиболее близким по технической сущности является устройство синхронизации источников сейсмических сигналов, содержащее на передающей стороне соединенные последовательно схему запуска, генератор Мпоследовательности, радиопередатчик, а на приемной стороне радиоприемник-регенератор символов, счетчик символов, схему совпадения, ключ, регистр сдвига, сумматоры по модулю 2, счетчик совпадений, два триггера и генератор тактовых импульсов [3]. Недостатком известного устройства является невысокая помехозащищенность из-за неидеальности периодической автокорреляционной функции синхронизирующего кода и его малой значимости, что требует увеличения времени, необходимого для синхронизации. В основу изобретения положена задача повышения помехоустойчивости, что позволяет в конечном итоге повысить производительность сейсморазведочных работ за счет более надежного запуска источников сейсмических колебаний и уменьшения времени, затрачиваемого на синхронизацию. Поставленная задача решается тем, что в устройстве синхронизации источников сейсмических сигналов, содержащем последовательно соединенные блок запуска, генератор синхронизирующей последовательности, модулятор, радиопередатчик, а также радиоприемник, регенератор элементов последовательности, селектор синхроимпульса, генератор тактовых импульсов, формирователь общего сброса, блок проверки вхождений в синхронизм, блок проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей и выходную шину, при этом выход радиоприемника соединен со входом генератора элементов последовательности, первый выход блока проверки вхождения в синхронизм соединен с первым входом блока проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей, первый вход блока проверки вхождения в синхронизм соединен с выходом формирователя общего сброса, первый и второй выходы блока проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей соединены соответственно с первым входом формирователя общего сброса и разрешающим входом селектора синхроимпульса, а выход селектора синхроимпульса соединен с выходной шиной, согласно изобретению в устройство введены мультиплексор, генератор псевдослучайной последовательности чисел и синхронизатор фазы тактовых импульсов, а генератор синхронизирующей последовательности выполнен в виде генератора троичной последовательности, при этом первый выход регенератора элементов последовательности соединен с первым входом мультиплексора, вторым входом блока проверки вхождения в синхронизм и первым входом синхронизатора фазы тактовых импульсов, второй выход регенератора элементов последовательности соединен со вторым входом мультиплексора, и третьим входом блока проверки вхождения в синхронизм, третий выход регенератора элементов последовательности соединен со вторым входом формирователя общего сброса, первый выход генератора тактовых импульсов соединен со вторым входом синхронизатора фазы тактовых импульсов, первый и второй выходы генератора псевдослучайной последовательности чисел соединены соответственно с третьим и четвертым входами мультиплексора и четвертым и пятым входами блока проверки вхождения в синхронизм, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом генератора псевдослучайной последовательности чисел, третьим входом формирователя общего сброса, шестым входом блока проверки вхождения в синхронизм и вторым входом блока проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей, первые и вторые выходы мультиплексора соединены соответственно со вторым и третьим входами генератора псевдослучайной последовательности чисел, разрядные выходы генератора псевдослучайной последовательности чисел соединены со входами селектора синхроимпульса, выход синхронизатора фазы тактовых импульсов соединен с входом генератора тактовых импульсов, а второй выход блока проверки вхождения в синхронизм соединен с управляющим входом мультиплексора и третьим входом блока проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей. Кроме того, в устройстве синхронизации источников сейсмических сигналов генератор троичной последовательности содержит генератор тактовых импульсов, формирователь длины последовательности, два сдвиговых регистра,сумматор по модулю три, элемент И, элемент ИЛИ и одновибратор, выход которого соединен со входами разрешения параллельной записи информации первого и второго сдвиговых регистров, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя длины последовательности, входная шина генератора троичной последовательности соединена со входом одновибратора, с первым входом элемента ИЛИ, с входом генератора тактовых импульсов и с первым входом формирователя длины последовательности, второй вход которого соединен с выходом элемента И и вторым входом элемента ИЛИ, тактовые входы первого и второго сдвиговых регистров соединены с выходом элемента ИЛИ, разрядные выходы сдвиговых регистров соединены с входом сумматора по модулю три, первый выход которого соединен с информационным входом первого сдвигового регистра и первой выходной шиной генератора троичной последовательности, а информационный вход второго сдвигового регистра соединен со вторым выходом сумматора по модулю три и второй выходной шиной генератора троичной последовательности. Кроме того, в устройстве синхронизации источников сейсмических сигналов сумматор по модулю три содержит коммутатор, двухразрядный сумматор, элемент И и два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, при этом разрядные входные шины сумматора по модулю три соединены со входами коммутатора, выходы которого соединены с разрядными входами сумматора, первый разрядный выход сумматора соединен с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первым входом элемента И, второй разрядный выход сумматора соединен с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и вторым входом элемента И, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход переноса сумматора соединен с его входом переноса, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первой выходной шиной сумматора по модулю три, а выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен со второй выходной шиной сумматора по модулю три. На фиг.1 представлена структурная схема устройства синхронизации источников сейсмических сигналов; на фиг.2 - структурная схема генератора троичной последовательности. Устройство синхронизации источников сейсмических сигналов (фи г.1) содержит блок 1 запуска, генератор 2 синхронизирующей последовательности, выполненный в виде генератора троичной последовательности, модулятор 3, радиопередатчик 4, радиоприемник 5, регенератор 6 элементов последовательности, мультиплексор 7, генератор 8 псевдослучайной последовательности чисел, селектор 9 синхроимпульса, синхронизатр 10 фазы тактовых импульсов, генератор 11 тактовых импульсов, блок 12 проверки вхождения в синхронизм, формирователь 13 общего сброса, блок 14 проверки совпадения входной и генерируемой последовательности и выходную шин у 15. В устройстве синхронизации источников сейсмических сигналов (фиг.1) выход блока 1 запуска соединен с входом генератора 2 синхронизирующей последовательности, первый и второй вход модулятора 3 соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора 2 синхронизирующей последовательности, выход модулятора 3 соединен с входом радиопередатчика 4, выход радиоприемника 5 соединен с входом регенератора 6 элементов последовательности, первый выход которого соединен с первым входом мультиплексора 7, первым входом синхронизатора 10 базы тактовых импульсов и вторым входом блока 12 проверки вхождения в синхронизм, второй выход регенератора 6 элементов последовательности соединен со вторым входом мультиплексора 7 и третьим входом блока 12 проверки вхождения в синхронизм, третий выход регенератора 6 элементов последовательности соединен со вторым входом формирователя 13 общего сброса, третий и четвертый входы мультиплексора 7 соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора 8 псевдослучайной последовательности чисел и соответственно с четвертым и пятым входами блока 12 проверки вхождения в синхронизм, первый и второй выходы мультиплексора 7 соединены соответственно со вторым и третьим входами генератора 8 псевдослучайной последовательности чисел, разрядные выходы генератора 8 псевдослучайной последовательности чисел соединены с разрядными входами селектора 9 синхроимпульса, вход разрешения которого соединен со вторым выходом блока 14 проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей. Первый вход формирователя 13 общего сброса соединен с первым выходом блока 14 проверки совпадения входной и генерируемой последовательности, выход селектора 9 синхроимпульса соединен с выходной шиной 15. Первый выход генератора 11 тактовых импульсов соединен со вторым входом синхронизатора 10 фазы тактовых импульсов, второй выход генератора 11 тактовых импульсов соединен с первым входом генератора 8 псевдослучайной последовательности чисел, третьим входом формирователя 13 общего сброса, шестым входом блока 12 проверки вхождения в синхронизм и вторым входом блока 14 проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей, вход генератора 11 тактовых импульсов соединен с выходом синхронизатора 10 фазы тактовых импульсов, выход формирователя 13 общего сброса соединен с первым входом блока 12 проверки вхождения в синхронизм. Первый выход блока 12 проверки вхождения в синхронизм соединен с первым входом блока 14 проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей, третий вход которого соединен с управляющим входом мультиплексора 7 и вторым выходом блока 12 проверки вхождения в синхронизм. Генератор 2 синхронизирующей последовательности (фиг.2) выполнен в виде генератора троичной последовательности и содержит входную шин у 16, генератор 17 тактовых импульсов, формирователь 18 длины последовательности, первый и второй сдвиговый регистры 19 и 20, элемент 21 И, элемент 22 ИЛИ, одновибратор 23, сумматор 24 по модулю три, первую и вторую вы ходные шины 25, 26. Формирователь 18 длины последовательности содержит триггер 27, счетчик 28 импульсов и элемент 29 И. Сумматор 24 по модулю три содержит коммутатор 30, двухразрядный сумматор 31, элемент 32 И и два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 33, 34. В генераторе троичной последовательности (фиг.2) выход одновибратора 23 соединен с входами разрешения параллельной. записи информации первого и второго сдвиговых регистров 19, 20. выход генератора 17 тактовых импульсов соединен с первым входом элемента 21 И, второй вход которого соединен с выходом формирователя 18 длимы последовательности, входная шина 16 генератора троичной последовательности соединена со входом одновибратора 23, с первым входом элемента 22 ИЛИ, с входом генератора 17 тактовых импульсов и с первым входом формирователя 18 длины последовательности, второй вход которого соединен с выходом элемента 21 И и вторым входом элемента 22 ИЛИ, тактовые входы первого и второго сдвиговых регистров 19, 20 соединены с выходом элемента 22 ИЛИ, разрядные выходы сдвиговых регистров 19 и 20 соединены с входами сумматора 24 по модулю три, первый выход которого соединен с информационным входом первого сдвигового регистра 19 и первой выходной шиной 25 генератора троичной последовательности, а информационный вход второго сдвигового регистра 20 соединен со вторым выходом сумматора 24 по модулю три и второй выходной шиной 26 генератора троичной последовательности. В сумматоре 24 по модулю три (фиг.2) разрядные входные шины соединены со входами коммутатора 30, выходы которого соединены с разрядными входами сумматора 31, первый разрядный выход сумматора 31 соединен с первым входом первого элемента 33 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первым входом элемента 32 И, второй разрядный выход сумматора соединен с первым входом второго элемента 34 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и вторым входом элемента 32 И, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго элементов 33, 34 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вы ход переноса сумматора 31 соединен с его входом переноса, выход первого элемента 33 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первой выходной шиной сумматора 31 по модулю три, а выход второго элемента 34 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен со второй выходной шиной сумматора 24 по модулю три. В формирователе 18 длины последовательности (фиг.2) первая входная шина соединена со входом установки в единичное состояние триггера 27 и входом установки "0" счетчика 28 импульсов, вторая входная шина соединена с тактовым входом счетчика 28 импульсов, вы ход триггера 27 соединен с выходной шиной формирователя длины последовательности, разрядные выходы счетчика 28 импульсов соединены со входами элемента 29 И, выход которого соединен с входом установки в нулевое состояние триггера 27. Регенератор 6 элементов последовательности содержит входную шин у, два усилителя-инвертора на операционных усилителях, два ключевых элемента на транзисторах, два одновибратора, имеющих входы запуска и запрета работы, элемент ИЛИ и три выходные шины. Входная шина соединена с входом первого усилителя-инвертора, выход которого соединен с входом первого ключевого элемента и входом второго усилителяинвертора, выход которого соединен с входом второго ключевого элемента. Вход запуска первого одновибратора соединен с выходом первого ключевого элемента, вход запуска второго одновибратора соединен с выходом второго ключевого элемента, выход первого одновибратора соединен с первой выходной шиной, первым входом элемента ИЛИ и входом запрета работы второго одновибратора, выход второго одновибратора соединен со второй выходной шиной, вторым входом элемента И и входом запрета работы первого одновибратора, выход элемента ИЛИ соединен с третьей выходной шиной. Синхронизатор 10 фазы тактовых импульсов содержит первую и вторую входные шины, счетчик импульсов, первый и второй формирователи, элемент И и выходную шину. Первая входная шина соединена с входом первого формирователя, выход которого соединен с входом установки в "0" счетчика импульсов и первым входом элемента И. Вторая входная шина соединена с тактовым входом счетчика импульсов, выход которого соединен с входом второго формирователя, выходная шина соединена с выходом элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя. При этом в качестве первого формирователя используется формирователь переднего фронта импульса, а в качестве второго формирователя одновибратор. Блок 12 проверки вхождения в синхронизм содержит шесть входных шин, элемент сравнения, счетчик импульсов, три элемента И, формирователь, два элемента НЕ, элемент ИЛИ, первую и втор ую вы ходные шины. Первая входная шина соединена с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки "0" счетчика импульсов. Входные шины со второй по пятую соединены с разрядными входами элемента сравнения, выход которого соединен с входом первого элемента НЕ и первым входом первого элемента И. Шестая входная шина соединена с входом формирователя, выход которого соединен с входом равенства кодов элемента сравнения и первым входом второго элемента И. Выход первого элемента И соединен с тактовым входом счетчика импульсов, выход которого соединен с входом второго элемента НЕ. Выход первого элемента НЕ соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И и первой выходной шиной. Второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен со вторым входом первого элемента И, выходом второго элемента НЕ и второй выходной шиной. В качестве формирователя в блоке 12 проверки вхождения в синхронизм используется формирователь переднего фронта импульса. Блок 14 проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей содержит три входные шины, два элемента И, два счетчика импульсов, элемент НЕ, первую и вторую выходные шины. Третья входная шина соединена с входами установки "0" первого и второго счетчиков импульсов. Вторая входная шина соединена с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с тактовым входом первого счетчика импульсов. Первая входная шина соединена с тактовым входом второго счетчика импульсов. Выход первого счетчика импульсов соединен с входом элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, второй выходной шиной и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика импульсов. Первая выходная шина соединена с выходом второго элемента И. Формирователь 13 общего сброса содержит три входные шины, элемент И, формирователь, счетчик импульсов, элемент НЕ, элемент ИЛИ и выходную шину. Первая входная шина соединена с первым входом элемента ИЛИ, вторая входная шина соединена с входом формирователя, третья входная шина соединена с первым входом элемента И, выход которого соединен с тактовым входом счетчика импульсов, выход формирователя соединен с входом установки "0" счетчика импульсов, выход которого соединен с входом элемента НЕ. Второй вход элемента ИЛИ соединен со вторым входом элемента И и выходом элемента НЕ. Выходная шина соединена с выходом элемента ИЛИ. В качестве формирователя используется формирователь переднего фронта импульса. В устройстве синхронизации источников сейсмических сигналов (фиг.1) блок 1 запуска включает схему запуска, сейсмостанции и кнопку "Пуск", выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока запуска. Модулятор 3 содержит генератор синусоидального сигнала, усилитель-инвертор и два ключа, при этом выход генератора синусоидального сигнала соединен со входами инвертора и второго ключа, выход усилителяинвертора соединен с входом первого ключа, выходы первого и второго ключей соединены соответственно с первой и второй входными шинами модулятора, на которые подаются сигналы, соответствующие элементам последовательности +1 и -1. Генератор синусоидального сигнала реализовывается в цифровом виде на основании генератора опорных импульсов, двоичного счетчика импульсов, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) и аналого-цифрового преобразователя с фильтром. В качестве радиопередатчика 4 и радиоприемника 5 используются стандартные радиостанции типа "Лен-В". Генератор 8 псевдослучайной последовательности чисел выполнен по схеме генератора троичной последовательности (фиг.2), в которой исключены формирователь предустановки регистров (одновибратор 23) и формирователь 18 длины последовательности, в цепи обратных связей генератора разомкнуты (т.е. выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 33, 34 не подключены к входам сдвиговых регистров 19, 20). Селектор 9 синхроимпульсов выполнен по схеме совпадения, на входы которой с первого сдвигового регистра 19 генератора псевдослучайной последовательности поданы прямые разрядные выходы, а со второго сдвигового регистра 20 генератора псевдослучайной последовательности поданы инверсные разрядные выходы и к одному из входов подключен второй выход блока 14 проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей. Генератор 11 тактовых импульсов выполнен по стандартной схеме, содержащей высокостабильный кварцованный генератор опорной частоты и делитель частоты, выполненный на двоичных счетчиках. Входы установки в "0" счетчиков импульсов соединены с входной шиной генератора, на который поступает сигнал- синхронизации фазы тактовых импульсов. На втором выходе генератора формируются тактовые импульсы для генератора троичной последовательности (генератора псевдослучайной последовательности), а на первом выходе генератора формируются импульсы с более высокой частотой, кратной частоте тактовых импульсов на первом выходе генератора, используемые в синхронизаторе 10 фазы тактовых импульсов. В качестве коммутатора 30 применен переключатель, позволяющий подключить необходимые выходы со сдвиговых регистров 19 и 20 на входы сумматора 31. Устройство синхронизации источников сейсмических сигналов работает следующим образом. В исходном состоянии блок 12 проверки вхождения в синхронизм установлен в исходное состояние сигналом с формирователя 13 общего сброса, который выдает сигнал на его установку при возникновении паузы больше заданной длительности. При этом со второго выхода блока 12 проверки вхождения в синхронизм поступает сигнал на управляющий вход мультиплексора 7 для его включения в такое состояние, при котором сигналы с первого и второго выходов регенератора 6 элементов последовательности поступает через мультиплексор 7 на второй и третий входы генератора 8 псевдослучайной последовательности чисел. В генераторе 2 троичной последовательности и генераторе 8 псевдослучайной последовательности при помощи коммутатора 30 в сумматоре 24 по модулю три подключают необходимые выходы первого и второго сдвиговых регистров 19, 20 к разрядным входам сумматора 31. Например, при использовании в качестве синхронизирующего кода импульсной последовательности, состоящей из 13 элементов, в сдвиговых регистра х 19 и 20 используются три первых триггера, при этом коммутатор 30 подключает вторые и третьи выходы сдвиговых регистров 19 и 20 к разрядным входам сумматора 31. При использовании в качестве синхронизирующего кода импульсной последовательности, состоящей из 121 элемента, в сдвиговых регистра х 19 и 20 задействовано пять первых триггеров, при этом коммутатор 30 подключает четвертые и пятые выходы сдвиговых регистров 19 и 20 к разрядным входам сумматора 31. В случае применения в качестве синхронизирующего кода импульсной последовательности, состоящей из 1093 элементов, в сдвиговых регистрах 19 и 20 задействовано семь первых триггеров, при этом коммутатор 30 подключает второй и седьмой выходы сдвиговых регистров 19 и 20 к разрядным входам сумматора 31. С блока 1 запуска подается пусковой импульс на генератор 2 троичной последовательности. При поступлении этого импульса триггер 27 формирователя 18 длины последовательности устанавливается в единичное состояние, обеспечивая поступление тактовых импульсов с генератора 17 через элемент 21 И, элемент 22 ИЛИ на тактовые входы сдвиговых регистров 19 и 20. Предварительно до начала работы сдвиговых регистров 19 и 20 в них производится параллельная запись следующей информации: в первый сдвиговый регистр 19 во все разряды заносят код "1", а во второй сдвиговый регистр 20 во все разряды заносят код "0". Это осуществляется путем подачи с входной шины 16 короткого пускового тактового импульса через элемент 22 ИЛИ на тактовые входы сдвиговы х регистров 19 и 20. Одновременно расширенный одновибратором 23 пусковой импульс подается на вход разрешения записи параллельной информации, что позволяет по окончании пускового импульса произвести параллельную запись информации в сдвиговые регистры 19 и 20. Генератор 2 троичной последовательности при помощи счетчика 28 импульсов и элемента 29 И, выполняющего роль дешифратора, формирует импульсную последовательность, состоящую из заданного числа элементов. В момент окончания формирования последнего элемента последовательности сигнал с выхода элемента 29 И сбрасывает триггер 27 в нулевое состояние, запрещающее прохождение тактовых импульсов через элемент 21 И. Вследствие этого генератор 2 троичной последовательности прекращает работу. Закон генерируемой троичной последовательности определяется обратными связями в сдвиговых регистрах 19 и 20 и операциями, выполняемыми сумматором 24 по модулю три. Работа сумматора 24 по модулю три представлена таблицей. В таблице приняты обозначения: разрядные выходы сдвигового регистра 19; - разрядные выходы сдвигового регистра 20; вход переноса сумматора 31; информационные входы соответственно сдвиговых регистров 19 и 20. Следовательно, в процессе формирования импульсной последовательности генератором 2 на его выходных шинах 25 и 26 будут появляться следующие сигналы: соответствующие элементу "0" троичной последовательности; 10, соответствующие элементу "+1" троичной последовательности; соответствующие элементу "-1" троичной последовательности. Формируемая генератором 2 троичная последовательность, например, состоящая из 13 элементов: поступает на модулятор 3, в котором синусоидальный сигнал поднесущей радиопередатчика 4 модулируется по фазе следующим образом. Каждому элементу последовательности соответствует один период синусоидального колебания, при этом элементу троичной последовательности "+1" соответствует период синусоидального колебания поднесущей с начальной фазой 0, элементу троичной последовательности "-1" соответствует период синусоидального колебания поднесущей с начальной фазой а элементутроичной последовательности "0" соответствует пропуск синусоидальных колебаний поднесущей на временном интервале длиною в период синусоидального колебания. Сигнал с модулятора 3 поступает на радиопередатчик 4 для модуляции несущей частоты и передачи его по каналу связи на радиоприемник 5, который выделяет сигналы поднесущей и подает их на вход генератора 6 элементов последовательности, где они усиливаются и преобразовываются в однополярные прямоугольные импульсы. При этом на первом выходе регенератора 6 выдаются прямоугольные импульсы длиною в период синусоидального колебания поднесущей при приеме символа "+1", на втором выходе регенератора 6 выдаются прямоугольные импульсы длиною в период синусоидального колебания поднесущей при приеме символа "-1", а на третьем выходе регенератора 6 выдаются импульсы, соответствующие элементам "+1" или "1". Отсутствие импульсов на первом и втором выходе регенератора 6 элементов последовательности свидетельствует о приеме элемента "0" последовательности. Поскольку управляющим сигналом с блока 12 проверки вхождения в синхронизм мультиплексор 7 включен для передачи сигналов регенератора 6 элементов последовательности на информационные входы генератора 8 псевдослучайной последовательности чисел, то производится ввод чисел, выделенных регенератором 6 элементов последовательности, в сдвиговые регистры 19 и 20 генератора 8 псевдослучайной последовательности чисел для обеспечения его вхождения в синхронизм с генератором 2 троичной последовательности. Выделенные регенератором 6 элементов последовательности сигналы, соответствующие элементам "+1", поступают также на синхронизатор 10 фазы тактовых импульсов, где формируют их передние фронты и производят проверку их соответствия сигналам, а не помехам на основании измерения интервала их следования с заданным допуском. Выделенные данным селектором сигналы передних фронтов импульсов, поступающих с регенератора 6 элементов последовательности, передаются на вход генератора 11 тактовых импульсов для его синхронизации. В случае, если синхронизатор 10 фазы тактовых импульсов не выделит фазу принимаемых сигналов импульсной последовательности из-за действия помех в радиоканале, то генератор 11 тактовых импульсов работает без синфазирования фазы тактовых импульсов. Это возможно, поскольку при высокой стабильности опорных генераторов уход фазы между генераторами тактовых импульсов в генераторе 2 троичной последовательности и генераторе 11 будет незначительным из-за небольшого интервала времени, на котором действуют импульсные помехи. Если элементы последовательности, выделенные регенератором 6 элементов последовательности, не искажены помехами, то на первом и втором выходах генератора 8 псевдослучайной последовательности чисел выдается код чисел, совпадающий с кодом чисел, формируемым генератором 2 троичной последовательности после приема по каналу связи числа элементов последовательности, равного числу задействованных разрядов в сдвиговых регистрах 19 и 20. Блок 12 проверки вхождения в синхронизм производит сравнение поступающих на входы 2 - 5 кодов чисел, сформированных генератором 8 псевдослучайной последовательности чисел и регенератором 6 элементов последовательности. При совпадении данных кодов, установленное число раз подряд, сигнал со второго выхода блока 12 проверки вхождения в синхронизм поступает на управляющий вход мультиплексора 7 и на третий вход блока 14 проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей для его включения в работу. При этом мультиплексор 7 подключает выходы генератора 7 на его входы и он начинает формировать в автономном режиме внутреннюю последовательность с навязанной по каналу связи фазой. Одновременно блок 12 проверки вхождения в синхронизм начинает выдавать на первый выход, поступающие на его шестой вход, тактовые импульсы с генератора 11 при каждом несовпадении элементов принятой по каналу связи и автономно сгенерированной последовательности. Указанные импульсы поступают на второй вход блока 14 проверки совпадения водной и генерируемой последовательностей для их подсчета в сформированном временном окне на основании поступающих на третий и второй его входы соответственно сигнала разрешения проверки с блока 12 и тактовых импульсов генератора 11. В случае, если число обнаружения несовпадений в установленном окне не превысит заданного порога, то на первом выходе блока 14 не появится сигнал и формирователь 13 общего сброса не выдаст ни разу сигнал сброса за время проверки входной и автономно генерируемой последовательностей. При этом селектор 9 синхроимпульса определит окончание импульсной последовательности, синхрокода по заданному коду на выходе сдвиговых регистров генератора 8, а именно по коду "1" на все х разрядных выхода х сдвигового регистра 19 и коду "0" на всех разрядных выходах сдви гового регистра 20. Селектор 9 синхроимпульса выдаст сигнал запуска источника сейсмических колебаний при поступлении из блока 14 проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей разрешающего сигнала на его вход разрешения и выделении им сигнала окончания импульсной последовательности синхрокода. При неверном синфазировании генератора 2 и 8 блок 14 проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей через первый выход выдает сигнал на первый вход формирователя 13 общего сброса. В результате формирователь 13 общего сброса выдаст сигнал на установку в исходное состояние блока 12 проверки вхождения в синхронизм. В этом случае производится новая попытка ввести генераторы 2 и 8 в синхронизм. Число повторных попыток введения генераторов 2 и 8 в синхронизм определяется длиной последовательности, используемой в качестве синхрокода, а также величиной временного окна, используемого для проверки совпадения входной и генерируемой последовательностей. Увеличение длины последовательности, используемой в качестве синхрокода, повышает надежность запуска источников сейсмических колебаний, но при этом целесообразно выбор длины последовательности осуществлять в оптимальных пределах, чтобы это не приводило к потере производительности сейсморазведочных работ. При возникновении больше допустимого количества пропусков в последовательности синхрокода, передаваемого по радиоканалу, формирователь 13 общего сброса на основании поступающих на второй вход сигналов с третьего выхода регенератора 6 элементов последовательности и на третий вход тактовых импульсов с генератора 11 выдает сигнал сброса на блок 12 проверки вхождения в синхронизм для установки его в исходное состояние. Такая же ситуация возникает и когда передача синхрокода по радиоканалу не производится больше установленного времени. Таким образом, выданный селектором 9 синхроимпульса сигнал запуска источника сейсмических колебаний будет совпадать по времени с точностью до набега фазы в радиоканале с сигналом отметки окончания последовательности, выдаваемым генератором 2 синхронизирующей последовательности на сейсмостанцию для регистрации.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюAppliance for synchronization of seismic signal sources
Автори англійськоюSirotenko Petro Timofiyovich, Roman Volodimir Ivanovich, Yunelainen Anatolii Valterovych, Marukhnenko Vitalii Petrovich
Назва патенту російськоюУстройство синхронизации источников сейсмических сигналов
Автори російськоюСиротенко Петр Тимофеевич, Роман Владимир Иванович, Юнелайнен Анатолий Валтерович, Марухненко Виталий Петрович
МПК / Мітки
МПК: G01V 1/26
Мітки: джерел, пристрій, сигналів, синхронізації, сейсмічних
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-18448-pristrijj-sinkhronizaci-dzherel-sejjsmichnikh-signaliv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій синхронізації джерел сейсмічних сигналів</a>
Попередній патент: Спосіб просторової сейсморозвідки
Наступний патент: Спосіб контролю якості з’єднань у процесі контактного стикового зварювання
Випадковий патент: Спосіб стабілізації гранулометричного складу агломерату