SU1368840A1 - Device for determining time of arrival of signals reflected from bottom - Google Patents
Device for determining time of arrival of signals reflected from bottom Download PDFInfo
- Publication number
- SU1368840A1 SU1368840A1 SU853860954A SU3860954A SU1368840A1 SU 1368840 A1 SU1368840 A1 SU 1368840A1 SU 853860954 A SU853860954 A SU 853860954A SU 3860954 A SU3860954 A SU 3860954A SU 1368840 A1 SU1368840 A1 SU 1368840A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- reflected
- signal
- time
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к геоакустическим и сейсмическим методам разведочной и предназначено дл использовани в звуковых геолокаторах и аппаратуре, определ ющей по параметрам отраженных от дна сигналов физические свойства и тип грунтов, например грунтов дна водоема (морей, рек, озер), бесконтактным способом. Дл расширени функционапь- ньпс возможностей устройства путем получени информации о пол рности первого вступлени отраженного от грунта дна сигнала и устранени недостоверности распознавани типа донного грунта при перемене пол рности первого вступлени отраженного от грунта сигнала на отрицательную в устройство введены второй компаратор отраженных сигналов, инвертор, две схемы ИЛИ, два триггера, два формировател импульсов и индикатор знака первого вступлени . 2 ил„ ю елThe invention relates to geoacoustic and seismic exploration methods and is intended for use in sound geolocation and equipment, which determine the physical properties and type of soils, such as soils of the bottom of a reservoir (seas, rivers, lakes), by parameters of signals reflected from the bottom of the signal. To expand the functionality of the device by obtaining information about the polarity of the first entry of the signal reflected from the ground and eliminating the unreliability of recognition of the type of bottom soil when reversing the polarity of the first entering of the signal reflected from the soil to the negative, a second reflected signal comparator, an inverter, two OR circuits, two triggers, two pulse drivers, and a first-entry mark indicator. 2 silt
Description
Изобретение относитс к геоакустическим К сейсмическим методам разведочной геофизики и предназначено дл использовани в звуковых геолокаторах и аппаратуре аналогового или аналого-цифрового типа, определ ющих по параметрам отраженных от дна сигналов физические свойства и (или) тип грунтов, например грунтов дна водоема (морей, рек, озер), бесконтактным способом.This invention relates to geoacoustic seismic methods of exploratory geophysics and is intended for use in sound geolocation and equipment of analog or analog-digital type, which determine the physical properties and / or type of soils from the bottom of signals, for example, reservoir soils (seas, rivers). , lakes), in a contactless way.
Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей устройства путем получени информации о пол рности первого вступлени отраженного от грунта дна сигнала и устранение недостоверности распознавани типа донного грунта при перемене пол рности первого вступлени отраженного от грунта сигнала на отрицательную .The aim of the invention is to enhance the functionality of the device by obtaining information about the polarity of the first entry of the bottom reflected from the ground signal and eliminating the unreliability of recognition of the type of bottom soil when the polarity of the first entry of the reflected from the ground is changed to negative.
На фиг„1 представлена функхщональ- на схема устройства дл определени моментов прихода отраженных от дна сигналов; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства.Fig „1 shows a functional diagram of the device for determining the moments of arrival of signals reflected from the bottom; figure 2 - timing charts of the device.
Устройство (фиг.) содержит блок 1 управлени , временной селектор 2 отраженных сигналов, первый кЪмпара- тор 3 отраженных сигналов, формирователь 4 времени анализа шумов.The device (Fig.) Contains the control unit 1, the time selector 2 of the reflected signals, the first compressor 3 of the reflected signals, the shaper 4 of the noise analysis time.
Импульс с выхода формировател 4 15 поступает на вход управлени ключа 5 анализа шумов и открывает его. Напр жение шумов (фиг,2в) с входной клеммы 8 поступает на задатчик 7 отношени сигнал/шум, где оно усили- 20 ваетс в установленное в задатчике 7 отношени сигнал/шум число раз (1,5-10)„ С выхода задатчика 7 усиленный шум поступает через ключ 5 анализа шума на вход пикового детек- 25 тора 6 анализа шумов, где амплитудное значение шума запоминаетс , а затем в качестве порогового уровн р (фиг.2в и е) подаетс на входы ком- . параторов 3 и 11 отраженных сигналов. 30 На вход компаратора 3 отраженных сигналов входные сигналы (фиг.2в) поступают непосредственно, а на вход-, компаратора 11 отраженных сигналов - через инвертор 10 (фиГо2е)о На выхоключ 5 анализа шумов, пиковый детекторThe pulse from the output of the imaging device 4 15 enters the control input of the key 5 for the analysis of noise and opens it. The noise voltage (fig. 2c) from the input terminal 8 goes to the signal-to-noise ratio setting unit 7, where it is amplified into the number-to-time ratio (1.5-10) set in the signal-to-noise ratio set in the setting unit 7. The amplified noise is transmitted through the noise analysis key 5 to the input of the peak noise analysis analyzer 6, where the amplitude value of the noise is remembered, and then as a threshold level p (Fig. 2c and e) is fed to the com- in inputs. Parators 3 and 11 of the reflected signals. 30 To the input of the comparator 3 reflected signals, the input signals (FIG. 2b) are fed directly, and to the input-, comparator 11 of the reflected signals - through the inverter 10 (fig.2e) o To the noise output switch 5, the peak detector
6 анализа шумов, задатчик 7 отношени 6 noise analysis, unit 7 ratio
сигнал/шум, входную клемму В, выход- -jgдах компараторов 3 и 1 1 в течениеsignal-to-noise, input terminal B, output- –jgd of comparators 3 and 1 1 for
ную клемму 9, инвертор 10, второй ком-времени t (фиг.2б) формируютс импаратор 11 отраженных сигналов, первыйпульсы (фиг,2д и ж соответственно),the terminal 9, the inverter 10, the second com-time t (fig. 2b), an imparator 11 of the reflected signals are formed, the first pulses (fig, 2d and g, respectively),
триггер 12, второй триггер 13, первыйдлительность которьК соответствуетtrigger 12, second trigger 13, the first kotorK corresponds
формирователь 14 импульса, второйвремени превьш1ени сигналами на вхоформирователь 15 импульса, индикаторpulse shaper 14, second time with signals to pulse shaper driver 15, indicator
16знака первого вступлени , первую16 sign first entry, first
17и вторую 18 схемы ИЖ.17 and the second 18 IL schemes.
Тактовый импульс (фиг.2а), поступающий из блока 1 управлени в момент излучени Импульса упругих колебаний в водную среду, запускает временной селектор 2 отраженных сигналов. Временной селектор 2 на основании измеренного и запомненнвго в предьщущем такте работы значени t (фиг.2б) временного интервала от момента по40 дах компараторов оставшегос к этому моменту на пиковом детекторе 6 анализа шумов порогового уровн , величина которого определ етс посто нУстройство работает следующим обра- ной времени разр да пикового детек- зом.45 тора 6 анализа шумов (например, можно выбрать посто нную времени такую, чтобы в те 1ение одного такта работы пороговый уровень уменьшалс в 1,2 5 раз)оThe clock pulse (Fig. 2a), which comes from the control unit 1 at the time of the emission of the elastic waves in the aquatic environment, triggers the time selector 2 of the reflected signals. Time selector 2 on the basis of the value of t (fig. 2b) of the time interval from the time of 40 comparators remaining to this moment on the peak noise level detector 6 for analyzing the threshold level, the value of which is determined by the constant, works as follows of the peak detection time .45 of the noise analysis torus 6 (for example, it is possible to choose a time constant such that the threshold level is reduced by a factor of 1.2 to 5 times)
50 В течение времени анализа шумов tq (фиг.2г).напр жение на входе пикового детектора 6 анализа шумов превьш ает напр жение входного сигнала в число, раз, равное коэффициенту ступлени тактового импульса до момен-55 усилени , установленному в задатчик та прихода отраженного от дна сигнала 7 отношени сигнал/шум. После оконча- формирует импульс t (фиг.2б), задний фронт которого в текущем такте опережает момент прихода отраженного50 During the noise analysis time tq (Fig. 2d), the input voltage of the peak noise analysis detector 6 exceeds the input signal voltage by a number, times equal to the ratio of the clock pulse to the gain time set to 55, which is reflected from the bottom of the signal 7 signal-to-noise ratio. After finishing, generates a pulse t (fig. 2b), the leading front of which, in the current clock cycle, is ahead of the moment of arrival of the reflected
ни времени анализа шумов t, на входы компараторов 3 и 11 поступает напр жение и „др с пикового детектораNeither the noise analysis time t, the inputs of the comparators 3 and 11 receive voltage and others from the peak detector
88408840
от дна сигнала (фиг.2в) на врем 1„, т.е. на ширину упреждающего временного окна. По заднему фронту импульса t (фиг.2б) запускаетс формирователь 4 времени анализа шумов, на выходе которого формируетс импульс времени анализа шумов t, (фиг,2г). Этот импульс, в течение ко- Q торого производитс анализ шумов, предшествующих отраженному сигналу , заканчиваетс до прихода сигнала, отраженного от дна.from the bottom of the signal (figv) for the time 1 „, i.e. on the width of the forward time window. On the falling edge of the pulse t (Fig. 2b), the shaper 4 of the noise analysis time is started, at the output of which a time pulse of the noise analysis t is formed (Fig. 2d). This pulse, during which Q analysis of the noise preceding the reflected signal is performed, ends before the arrival of the signal reflected from the bottom.
Импульс с выхода формировател 4 15 поступает на вход управлени ключа 5 анализа шумов и открывает его. Напр жение шумов (фиг,2в) с входной клеммы 8 поступает на задатчик 7 отношени сигнал/шум, где оно усили- 20 ваетс в установленное в задатчике 7 отношени сигнал/шум число раз (1,5-10)„ С выхода задатчика 7 усиленный шум поступает через ключ 5 анализа шума на вход пикового детек- 25 тора 6 анализа шумов, где амплитудное значение шума запоминаетс , а затем в качестве порогового уровн р (фиг.2в и е) подаетс на входы ком- . параторов 3 и 11 отраженных сигналов. 30 На вход компаратора 3 отраженных сигналов входные сигналы (фиг.2в) поступают непосредственно, а на вход-, компаратора 11 отраженных сигналов - через инвертор 10 (фиГо2е)о На выхорThe pulse from the output of the imaging device 4 15 enters the control input of the key 5 for the analysis of noise and opens it. The noise voltage (fig. 2c) from the input terminal 8 goes to the signal-to-noise ratio setting unit 7, where it is amplified into the number-to-time ratio (1.5-10) set in the signal-to-noise ratio set in the setting unit 7. The amplified noise is transmitted through the noise analysis key 5 to the input of the peak noise analysis analyzer 6, where the amplitude value of the noise is remembered, and then as a threshold level p (Fig. 2c and e) is fed to the com- Parators 3 and 11 of the reflected signals. 30 To the input of the comparator 3 reflected signals, the input signals (FIG. 2b) are fed directly, and to the input-, comparator 11 of the reflected signals - via the inverter 10 (fig.2e) o To the output
В течение времени анализа шумов tq (фиг.2г).напр жение на входе пикового детектора 6 анализа шумов превьш ает напр жение входного сигнала в число, раз, равное коэффициенту усилени , установленному в задатчик 7 отношени сигнал/шум. После оконча During the noise analysis time tq (Fig. 2d), the input voltage of the peak noise analysis detector 6 exceeds the input signal voltage by a number, times equal to the gain factor set in the signal-to-noise ratio setting unit 7. After finishing
ни времени анализа шумов t, на входы компараторов 3 и 11 поступает напр жение и „др с пикового детектораNeither the noise analysis time t, the inputs of the comparators 3 and 11 receive voltage and others from the peak detector
6 анализа шумов. Первое вступление (перва полуволна) отраженного от дна сигнала и зависимости от типа донного грунта может иметь как положительную пол рность (на фиг,2в, +) так и отрицательную пол рность (на фиГо2в, -)о В момент превышени отраженным сигналом порогового уровн УПОР на выходах компараторов 3 и 11 формируютс импульсы (фиг,2д и ж), длительность которых соответствует времени превышени положительными полуволнами отраженного сигнала порогового уровн . В случае положительной пол рности первого вступлени отраженного сигнала первым по первому вступлению отраженного сигнала срабатывает компаратор 3 (фиг.2д). В случае отрицательной пол рности первого вступлени отраженного сигнала первым по первому вступлению отраженного сигнала срабатывает компаратор 11 (фиг.2ж). Импульсы (фиг.2д) с выхода компаратора 3 поступают на вход синхронизации триггера 12 D-типа, а импульсы (фиг.2ж) с выхода компаратора 11 - на вход синхронизации триггера 13 также D-типа.6 noise analysis. The first entry (the first half-wave) of the signal reflected from the bottom and depending on the type of bottom soil can have both positive polarity (in FIG. 2c, +) and negative polarity (in FIG. 2 -) o At the moment the reflected signal exceeds the threshold level of the SUPER at the outputs of comparators 3 and 11, pulses are formed (figs, 2d and g), the duration of which corresponds to the time when the positive half-waves of the reflected signal exceed the threshold level. In the case of the positive polarity of the first entry of the reflected signal, the first comparator 3 triggers on the first entry of the reflected signal (fig.2d). In the case of negative polarity of the first entry of the reflected signal, the first comparator 11 is triggered first by the first entry of the reflected signal (Fig. 2g). Pulses (figd) from the output of the comparator 3 is fed to the synchronization input of the trigger 12 D-type, and pulses (fig.2g) from the output of the comparator 11 to the synchronization input of the trigger 13 is also D-type.
Временна селекци отраженного от дна сигнала осуществл етс следующим образомThe time selection of the signal reflected from the bottom is as follows.
Импульс длительностью t „ (фиг.2б) с выхода временного селектора 2 отраженных сигналов поступает на первый вход схемы ИЛИ 17, на второй вход которой поступает импульс длительностью t (фиГо2г) с выхода формировател 4 времени анализа шумов. В течение импульса , имеющего длительность, равную сумме 12 и t, и формируемого На вьрсоде схемы ИЛИ 17, триггеры 12 и 13 по установочным входам удерживаютс в исходном (нулевом) состо нии и не срабатывают от поступающих на их входы синхронизации импульсов с выходов компараторов 3 и 1I. Длительность импульса t (фиг.2г) выбираетс таким образом, что он заканчиваетс за несколько миллисекунд до прихода отраженного от дна сигнала , и к моменту по влени отраженного от дна сигнала триггеры 12 и 13 растормаживаютс и подготавливаютс к работе. В случае положительной пол рности первого вступлени отраженного сигнала импульс (фиг.2д) с выхода компаратора 3 опрокидывает триггер 12, при этом импульс (фиг.2и) сThe pulse duration t "(figb) from the output of the temporary selector 2 of the reflected signals is fed to the first input of the circuit OR 17, the second input of which receives a pulse of duration t (figo2g) from the output of the imaging device 4 time noise analysis. During a pulse having a duration equal to the sum of 12 and t, and the OR 17 circuit formed on the Vrssode, the triggers 12 and 13 are kept in the initial (zero) state on the set inputs and do not operate on the pulses from the outputs of the Comparators 3 and 1I. The pulse duration t (Fig. 2d) is chosen in such a way that it ends several milliseconds before the arrival of the signal reflected from the bottom, and by the time the signal reflected from the bottom appears, the triggers 12 and 13 are released and ready for operation. In the case of a positive polarity of the first entry of the reflected signal, a pulse (Fig. 2d) from the output of the comparator 3 overturns the trigger 12, while the pulse (Fig. 2i) c
5five
10ten
1515
2020
2525
368840368840
инверсного выхода триггера 12 поступает на информационный вход (вход D) триггера 13 и блокирует срабатывание последнего от следуюпшх позднее импульсов (фиг.2ж) с выхода компаратора II. По переднему фронту импульса (фиг.2и) с выхода триггера 12 формирователь 14 импульса вырабатывает импульс (фиг.2к), поступающий через схему ИЛИ 18 на выходную клемму 9 устройства (фиГо2н) и соответствующий моменту прихода отраженного от дна сигнала. В случае отрицательной пол рности первоК-о вступлени отраженного сигнала импульс (фиг.2ж) с выхода компаратора 11 опрокидьгаает триггер 13,при этом ипульс (фиг,2л) с инверсного выхода триггера 13 поступает на информационный вход (вход D) триггера 12 и блокирует его срабатывание от следующих позднее импульсов (фиг.2д) с выхода компаратора 3.the inverse output of the trigger 12 is fed to the information input (input D) of the trigger 13 and blocks the triggering of the latter from the next later pulses (FIG. 2g) from the output of comparator II. On the leading edge of the pulse (Fig. 2i) from the output of the trigger 12, the pulse shaper 14 produces a pulse (Fig. 2k) fed through the OR circuit 18 to the output terminal 9 of the device (fig2o) and corresponding to the arrival time of the signal reflected from the bottom. In the case of the negative polarity of the first input of the reflected signal, the pulse (Fig. 2g) from the output of the comparator 11 overturns the trigger 13, and the pulse (Fig 2L) from the inverse output of the trigger 13 enters the information input (input D) of the trigger 12 and blocks its operation from the following later pulses (figd) from the output of the comparator 3.
По переднему фронту импульса (фиг.2л) с выхода триггера 13 формирователь 15 импульса вырабатывает импульс (фиг.2м), поступающий через схему ИЛИ 18 на выходную клемму 9 устройства (фиг.2н) и соответствующий моменту прихода отраженного от дна сигнала. Импульсы с выхода схемы ИЛИ 18 также поступают на вход временного селектора 2 дл формировани совместно с тактовым импульсом (фиг.2а) временного интервала t (фиг.2б) текущей реализации, Тое„ временного интервала от момента излучени до момента приема отраженного от дна сигнала. Первоначальна установка временного интервала t производитс вручную, исход из визуальных наблюдений на .экране осциллографа отраженного от дна сигнала или на основании данньпс эхолота, Бы- g ходные ипульсы триггеров 12 и 13 поступают на индикатор 16 знака первого вступлени (например, светодиоды) и индицируют знак первого вступлени отраженного от дна сигнала. Импульсы с выходов триггеров 12 и 13 могут также поступать на регистрирующее устройство и записыватьс в едином временном масштабе, например, с сейсмоакустическим разрезом дна. При пропуске отраженного от дна сигнала, т,е, если отраженный сигнал оказалс меньше порогового уровн , в следующем такте работы временной интервал 12. автоматически устанав30On the leading edge of the pulse (Fig.2l) from the output of the trigger 13, the pulse shaper 15 generates a pulse (Fig.2m) fed through the OR 18 circuit to the output terminal 9 of the device (Fig.2n) and corresponding to the moment of arrival of the signal reflected from the bottom. The pulses from the output of the OR circuit 18 also arrive at the input of the time selector 2 to form, together with the clock pulse (Fig. 2a), the time interval t (Fig. 2b) of the current implementation, Toe, the time interval from the moment of radiation to the moment of reception of the reflected signal from the bottom. The initial setting of the time interval t is made manually, based on visual observations on the oscilloscope screen of the reflected signal from the bottom of the signal or on the basis of the echo sounder data, the Fast pulse pulses of the triggers 12 and 13 go to the indicator 16 of the first entry mark (for example, LEDs) and indicate the sign the first entry reflected from the bottom of the signal. The pulses from the outputs of the flip-flops 12 and 13 can also be fed to the recording device and recorded in a single time scale, for example, with a seismic acoustic bottom cut. When skipping the signal reflected from the bottom, t, e, if the reflected signal turned out to be less than the threshold level, time interval 12 in the next cycle of operation 12. automatically setting 30
3535
4040
5050
5555
ливаетс по хран щемус в чейке пам ти временного селектора 2 значению t предыдущего такта работы. Если отраженный от дна сигнал выделен, то код временного интервала t предыдущей реализации стираетс из чейки пам ти временного селектора 2 и в нее переписываетс код временного интервала t текущей реализации. Если пропуск отраженного от дна сигнала происходит в течение нескольких на-. перед заданных тактов работы, то временной селектор 2 выдает сигнал сбо работы аппаратуры.is cast on the stored in the memory cell of the temporary selector 2 to the value t of the previous clock cycle. If the signal reflected from the bottom is allocated, the code of the time interval t of the previous implementation is erased from the memory cell of the time selector 2 and the code of the time interval t of the current implementation is copied into it. If the omission of the signal reflected from the bottom occurs within several. before the set work cycles, the time selector 2 generates a signal for the equipment to fail.
Использование новых элементов - второго компаратора отраженных сигналов , инвертора, двух схем ИЛИ, двух триггеров, двух формирователей импульсов и индикатора знака первого вступлени , соединенных соответствующим образом, отличает предлагаемое устройство от известного, так как позвол ет расширить функциональные возможности путем получени информации о пол рности первого вступлени отраженного от грунта дна сигнала, а также устран ет недостоверность распознавани типа донного грунта при перемене положительной пол рности первого вступлени отраженного от грунта сигнала на отрицательную.The use of new elements — the second reflected signal comparator, an inverter, two OR circuits, two triggers, two pulse formers, and a first entry mark indicator, connected in a suitable way, distinguishes the proposed device from the well-known one, as it allows extending the functionality by obtaining polarity information of the bottom of the signal reflected from the ground, and also eliminates the unreliability of the recognition of the type of bottom soil when the positive polarity of the first tupleni reflected from the ground to the negative signal.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853860954A SU1368840A1 (en) | 1985-01-07 | 1985-01-07 | Device for determining time of arrival of signals reflected from bottom |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853860954A SU1368840A1 (en) | 1985-01-07 | 1985-01-07 | Device for determining time of arrival of signals reflected from bottom |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1368840A1 true SU1368840A1 (en) | 1988-01-23 |
Family
ID=21164705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853860954A SU1368840A1 (en) | 1985-01-07 | 1985-01-07 | Device for determining time of arrival of signals reflected from bottom |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1368840A1 (en) |
-
1985
- 1985-01-07 SU SU853860954A patent/SU1368840A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US № 3555499, кл. 340-3, 1971. Авторское свидетельство СССР 1067949, кл. G 01 V 1/38, 1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3437834A (en) | Circuit for detecting time of occurrence of signals having an amplitude which exceeds a predetermined level | |
US3504333A (en) | Echo sounding apparatus | |
SU1368840A1 (en) | Device for determining time of arrival of signals reflected from bottom | |
RU2081434C1 (en) | Receiver of sonar ranging system | |
SU1545177A1 (en) | Hydroacoustic device for measuring density of fish concentration | |
SU989504A1 (en) | Device for recognizing underwater grounds | |
SU1045193A1 (en) | Geoelectric prospecting device | |
SU995040A1 (en) | Device for determination of stratified earth cover subsurface structure | |
SU909660A1 (en) | Method of measuring time intervals in acoustic well-logging | |
US3629813A (en) | Method and apparatus for echo-sounding of short distances | |
SU566219A1 (en) | Signal-detecting device | |
SU642881A1 (en) | Image signal selecting device | |
US3110022A (en) | Radar antenna speed reference apparatus | |
SU1518818A2 (en) | Apparatus for measuring the reflectivity of water body bottom | |
SU1109781A1 (en) | Device for transmitting messages in adaptive telemetric systems | |
SU832525A1 (en) | Threshold device | |
SU1363100A1 (en) | Device for checking polarity of electrodynamic geophone | |
SU1103171A2 (en) | Device for recognizing underwater grounds | |
SU1053038A2 (en) | Device for automatic gating of acoustical logging signals | |
SU477376A1 (en) | Automatic phase tracking device for acoustic logging | |
SU1661705A1 (en) | Device for recording lightning strokes to earth | |
SU1615648A1 (en) | Ferrosounding magnetometer | |
SU1481699A1 (en) | Instrument for automatic seismic and acoustic logging of rock array state | |
SU1078385A1 (en) | Device for high-frequency geoelectric prospecting | |
SU1511673A1 (en) | Multichannel device for locating the source of acoustic emission |