71.Принцип цифровой магнитной записи.

Процесс цифровой регистрации сейсмических колебаний со­стоит в измерении мгновенных значений входного напряжения, формировании цифрового кода, соответствующего этому напря­жению, и записи полученного кода на магнитной ленте.

Сейсмические колебания, преобразованные сейсмоприемниками в непрерывные эл напряже­ния, поступают на предварительные сейсмические усилители, где они усиливаются, и фильтруются с помощью фильтров ФВЧ и ФНЧ. Дискретизация сейсмич сигналов по времени осущ-ся с помощью электронного коммутатора каналов (мультиплек­сора).

Дискретизированные сигналы всех каналов в виде ампли­тудно-импульсных выборок по единому каналу поступают в ос­новной усилитель, к-рый окончательно усиливает сигналы и регулирует их величину. Возможны 2 системы регулировки усиления: двоичная автоматическая регулировка усиления и мгновенная автоматическая регулировка усиления (МАРУ). С выхода основного усилителя сигналы поступают на пре­образователь аналог-код (ПАК), преобразующий аналоговый сигнал в цифровой. Измеренное напряжение записывается в двоичном коде.

Зарегистрированные на магнитную ленту цифровые дан­ные предназначены для ввода в ЭВМ.

72. Квантование сигналов по времени.

Квантованием или дискретизацией непрерывного (аналого­вого) сигнала по времени U(t) наз его представление в виде последовательности мгновенных значений (отсчетов), взятых ч/з определенные интервалы времени t.

Для преобразования аналогового сигнала в цифровой необх правильно выбрать шаг дискретизации (шаг квантования) t – интервал времени м/у соседними отсчетами. Шаг квантования имеет определ частоту, называемую частотой квантования f=1/t.

t явл-ся постоянным на весь цикл записи сейсмограммы. Точность представления сигнала в дискретной форме тем выше, чем меньше интервал квантования. Если величина шага квантования t слишком большая, происходит потеря инф-ции. Слишком маленький шаг t обеспечивает высокую точность представления сигнала, но приводит к появлению значительного кол-ва избыточной инф-ции, удорожанию записи и последующей цифровой обработки.

Для выбора t исп-ют теорему Котельникова, согласно к-рой для однозначной записи непрерывной ф-ции с ограниченным спектром частот необх выбрать временной интервал, равный t=1/(2f_max), где f_max – максимальная частота спектра сигнала. Дискретизация, осуществленная с выбранным временным интервалом, позволяет сохранить в кодируемом сигнале все гармонические составляющие частот, меньших половины шага дискретизации.

Частота f=1/(2t) наз частотой Найквиста.

f=(1/2)f_кв.

Практически выбирают частоту квантования, равную f_кв=4 f_max, для того, чтобы не потерять информативность и не допустить перегрузки инф-ции.

73. Квантование сигналов по амплитуде.

Процесс измерения амплитуды и представление значений в двоичном коде наз квантованием сигнала по амплитуде (уровню). Это преобразование осущ-ся у-вом, называемом ПАК – преобразователь аналог-код. Кодирование амплитуд сигнала осущ-ся с определ шагом дискретизации.

Принцип оцифровки амплитуд основан на методе поразрядного взвешивания, где за основу берется набор эталонных напряжений. Так, для М-разрядного ПАК сущ след набор эталонных напряжений: 4096, 2048, 1024…0,5 мВ. Этот набор позволяетизмерить напряжение на выходе U_вых в диапазоне от -8192 до +8192 мВ. Принцип измерения показывает, что любой сигнал измеряется с точностью половины величины последнего разряда. Эта величина наз разрешающей способностью ПАК.

Число разрядов ПАК опр-ет динамический диапазон станции, т.е. max-ую и min-ую амплитуду сигнала, к-рая можетбыть зарегистрирована. Динамический диапазон опр-ся ф-лой

D=20lg(a_max/a_min), [дБ].