零阶保持器的失真与补偿

本文从频谱分析出发,探讨了用零阶保持器由采样信号恢复模拟信号所产生的失真,并给出一种补偿方法。其原理同样适用于其它类型的保持器。     

采样保持器的特性与设计

在地震数据采集系统中,设置了瞬时浮点放大器,用以提高地震记录的精度。然而,这给采样保持器的特性指标提出了更高的要求:一是要有更高的跟踪速度,二是要有更低的保持误差电压。否则将严重恶化地震信号的量化精度。尤其在高速率采样系统中,这个问题更为突出。本文从采样保持器的基本电路结构和特性入手,研究了瞬时浮点放大器的效应对采样保持器这些性能指标的要求。如果要提高采样保持器的跟踪速度,将会受到电路本身因素的制约。因此,可采取一个折衷方案让子样的变化率参加控制瞬时浮点放大器的增益,用以限制进入采样保持器的信号变化率,使其低于采样保持器的跟踪速度。解决这一问题的另一方案是把采样保持器设置在浮点放大器的前面。但在这种设计中,采样保持器保持误差电压是设计中最为关键的指标。     

24位遥测地震采集系统为何不需加低截滤波器

本文通过频谱分析的实例来阐述了遥测地震数据采集系统动态范围与分辨小振幅地震反射信号之间的关系。同时阐述了地震系统加低截滤波器,尤其是模拟低截滤波器对系统的影响,并着重说明了具有120dB动态范围的24位地震系统为何不需要加任何低截滤波器。     

多频测井信号相敏检测技术研究

基于相敏检测原理,推导出多频相敏检测的算法.在频域内分析了数字平均滤波器的响应特性,得到多频检测时采样频率、采样点数以及信号频率之间的约束关系.仿真实验结果表明,在信噪比低至-10 dB时幅度检测误差控制在0.5％以内,相位检测误差控制在0.2％以内.实际测井仪器数据采集系统设计中尽可能提高采集信号的信噪比,采集参数选择满足约束关系,从而实现多频信号高精度检测.     

地震数据采集中假频的产生机理及其防止方法

本文阐述了地震数据采集中假频的产生机理及防止假频产生的技术措施,以消除假频的影响。从理论分析与实际应用出发,论证了采样周期T_s与信号最高频率分量f_M的关系应为T_s=1/(4f_M),预采低通大陡度滤波器的截频f_c应等于f_M的必要性和正确性.同时,对“去假频滤波器”的提法,从物理意义上作了纠正。全文对地震勘探仪器采集部件的参数选择具有实际参考价值。     

基于DSP的二进制频移键控(2FSK)的实现方法

二进制频移键控（2FSK）在电力线载波通信系统中应用广泛。频移键控信号的调制与解调的实现方法有多种，在实现数字解调时，接收信号的相位延迟将导致信号的小数倍采样周期时间延迟，这将影响解调信号的质量。文章提出了一种基于数字信号处理（DSP）时的相位连续2FSK信号的非相干差分解调方法——单零点FIR滤波器系数方法，并给出了DSP实现的结果。     

消除可控震源数据中的谐波畸变

我们介绍了一种压制可控震源数据中谐波畸变的新方法。该技术以瞬时频率随时间呈线性变化的扫描定义为基础。该方法只需要计算一个确定性的具有k阶谐波畸变的相移滤波器,采用在这个特定的相移滤波器,能消除底板信号的所有谐波畸变和其他由可控震源道上强初至波产生的所有的谐波畸变。处理步骤如下:(1)将确定性纯相移滤波器用于可控震源数     

频谱分析法确定乌什凹陷白垩系米氏沉积旋回及沉积速率

以自然伽马曲线包含的丰富地质信息为基础,通过小波分析与快速傅里叶变换相结合,运用频谱分析法在乌什凹陷白垩系识别出米兰柯维奇沉积旋回,并确定出米氏旋回的厚度,在此基础上精确计算出资料区白垩系各层组沉积速率。其中偏心率周期引起的地层旋回厚度变化为8.70～13.89m;地轴倾角周期引起的地层旋回厚度变化为3.01～5.88m;岁差周期引起的地层旋回厚度变化为1.28～2.44m.4口采样井白垩系地层平均沉积速率为0.09378mm/a.     

全通滤波器的相移和群延迟性质

在地球物理信号数字处理中占有重要地位的全通滤波器,完全由其相移和群延迟决定。而滤波器的零点、极点个数及其位置又完全决定了其相移和群延迟的性质。本文讨论了单零、极点全通滤波器的零、极点在Z平面移动以及极限逼近单位圆时的相移和群延迟性质,并将结果推广到M个零、极点乃至无穷多个零点、极点的全通滤波器(后者以柏拉什克函数为其全通函数)。     

过套管电阻率测井信号采集与处理方法研究

微弱信号检测技术是过套管电阻率测井仪器研制的关键技术难点。采用超低噪声前置放大器、过采样、取样积分/平均、数字相敏检波等技术,使微弱信号的检测精度达到30nV。设计的前置放大器采用了浮地设计,低输入阻抗的超低噪声放大器具有尽可能低的1/f噪声拐点和良好的低频噪声抑制性能。对微弱信号检测采用过采样技术,用高达16.384MHz的采样时钟对频率为0.1～10Hz范围内的信号进行采样,采用delta-sigma技术的A/D转换器,达到了24bit的采样精度、192dB的输出信噪比和32ksps的采样速率。过套管电阻率测井信号采集与处理技术已经应用到过套管电阻率模型机仪器研制中。室内刻度和现场实验结果证明,刻度电阻在0～100Ω范围变化时,测量精度在10%以内。     

MYL-1型存储电子流量计

ＭＹＬ - 1型存储电子流量计用于注水井分层测试 ,它主要由流量传感器、信号感应发射器、压力传感器、电路板、回放仪、微机等组成。工作原理是 :通过流量传感器 ,分别将流量、压力、温度等参数 ,在电路板中按设定的方式处理 ;通过信号感应发射器 ,自动输出到回放仪中 ;现场可根据打印出的流量曲线 ,随时调换水嘴 ,直至达到要求 ;再将回放仪与微机连接便可输出测试资料。该议器具有操作方便、测量精度高、体积小、现场回放的特点MYL-1型存储电子流量计@佘庆东     

16Mn手工电弧焊焊接过程声发射信号特性研究

利用PAC24通道SAMOS声发射检测系统实时采集16Mn钢板在不同电流强度下手工电弧焊焊接过程中的发射信号，并进行相应的参数分析和频谱分析处理，探究在不同电流下手工电弧焊焊接过程中的声发射信号特性。实验结果表明，当电流大于标准电流时，对声发射信号中的计数、能量、幅值之间的关系没有太大的影响，总计数与总能量都随时间平稳增加，幅值主要分布在500～850dB，两通道的总计数和总能量都分布在65～95dB，频率主要集中在45kHz。当电流小于标准电流时，只有两通道的总幅值对时间的关系有变化，达到了1 300～600 dB，并且每一个时刻的幅值都远大于标准时的值。     

叠前地震数据慢度自适应f-k滤波

频率-波数域速度滤波常常用于叠前地震数据,以压制相干噪声。尽管这一方法常常能得到极好的结果,但有时它也会使信号平滑和畸变,同时压制相干噪声的效果很差。一种慢度自适应f-k滤波法降低了信号的畸变,改进了滤波器的衰减特性。该方法采用     

基于形态滤波的声波法测油井中动态液面信号消噪算法

在声波法测油井中动态液面信号过程油套环空会产生各种噪声,使采集到的声波信号有效波受到干扰甚至湮没于噪声中不易被辨识提取,需采取有效措施将噪声尽可能地滤除。信号处理中采用形态滤波方法对声波测油井中的动态液面信号进行消噪处理。形态滤波的特点在于能够根据有效信号的形态特征对其进行滤波提取,其中结构元素的恰当选取非常关键。通过对实际声波法测油井数据形态滤波,噪声被较大程度地抑制,有效信号在形态上具有较高的保真度;通过对滤波前后的信号作频谱对比,滤波后信号的频谱更为平滑。     

高分辨率地震采集系统中的频谱均衡滤波器设计

 本文用地震纵波速度表示地层吸收衰减特性，建立视等厚层状吸收介质模型，给出频谱均衡滤波器的数学模型和设计框图。选择主频为200Hz的雷克子波，对理想、实际和均衡滤波后的地震反射数据进行计算机正演模拟分析。结果表明，所设计的频谱均衡滤波器能够对弱的高频信号进行有效补偿，使分辨率的提高效果明显。由浅层到深层（时间从0.5～3.0s），实际地震反射的垂向分辨厚度为7.4～45.7m，均衡滤波以后垂向分辨厚度为3.6～17.4m，相对地层吸收衰减分辨率提高百分比为82.6%～75.9%，这对高分辨率地震数据采集和研发新一代地震仪具有指导意义。     

Radon变换在提取地震反射信号和压制干扰中的应用

水平叠加技术只有在参加叠加的各道信号满足是相关的,而噪音水平是相等的条件下,才能获得最大信噪比的输出。显然,这种方法是有其局限的。另外,叠加对反射信号还起改造作用。本文利用信号的横向相关性和信号振幅随炮检距变化的特征,提出一种既能提取有效反射信号同相轴,又能提取零炮检距道信号的方法。此法先将动校正后的共中心点道集记录沿反射同相轴方向的“时间-空间”域数据模型,变换到“序率-空间”域数据模型,并将此模型加以简化,使其信号部分构成一个特殊的数据模型。然后引入 Radon 变换,使信号和噪音在 Radon 域中有根本的区别,噪音变得更加高斯化了。这样,在Radon 域中就可通过简单的平滑处理,即可实现消除噪音而又不损害信号的目的。最后经 Radon 和 Walsh 逆变换,获得高信噪比“时-空”域 CMP 记录和零炮检距道信号。     

中值滤波器对信号相位和形状影响的研究

中值滤波器具有许多优点,已经在VSP等地震资料处理中得到较为广泛的应用。由于中值滤波器是一种非线性滤波器,对尖脉冲的响应是零,在傅氏域没有“真正”的振幅普和相位谱,所以了解其特性比了解线性滤波器特性要困难得多。然而许多简单的数值方法可合理、直观地了解这种滤波器在地震资料中的作用。其中,通过研究它对各种信号的响应来了解其性质是一种有效而实用的方法。在此方法基础上分析了中值滤波器的特性。     

基于自适应滤波的钻井液连续压力波信号噪声抑制

根据钻井液连续压力波信号频带传输特性及自适应滤波器数学原理,针对钻井液连续压力波信号的宽带特征,基于钻井液压力相移键控（PSK）信号数学模型,以最小均方误差（LMS）为评价标准构建自适应滤波器算法,从理论上研究了采用自适应滤波方法实现钻井液连续压力波信号噪声消除及信号重构的可行性。建立了以载波信号作为输入及含噪声井下信号为期望输入的适于宽带信号处理的自适应滤波器结构及数学模型,在自适应控制算法作用下,通过自适应地调整滤波器权系数,以载波延迟采样值的加权线性叠加来逼近井下连续压力波信号;通过建立滤波器权系数的自适应控制算法,分析了滤波器的自适应步长因子对重构信号信噪比及失真度的影响。数值计算及仿真结果表明,基于该数学模型的自适应滤波器可以有效消除进入信号频带的各种随机噪声并实现钻井液压力相移键控信号的重构,通过合理选择自适应步长因子可以降低重构信号的波形失真度,获得较高质量的重构信号。     

过套管地层电阻率测井信号调理电路设计

过套管电阻率测井响应信号极其微弱,对前置放大电路的设计要求极高。设计了一种能够放大有用信号,同时抑制噪声的信号调理电路。给出了低噪声电源电路、低噪声前置放大器电路、滤波电路和中间级放大电路的原理及实现方法。通过器件选择和良好的PCB设计降低了噪声的影响。采用了二阶巴特沃斯滤波器电路,使滤波器的截止频率稳定．并具有较高的精度。文验测量表明,该调理电路的整体性能指标达到设计要求。     

频率域反褶积中的截断效应

反褶积技术广泛应用于地震资料的数字处理中.文献[1]介绍了用快速付里叶变换在频率域进行反褶积的方法,但只讨论了零相位子波情况.本文试图从子波频谱特点着手,对信号截断影响和反褶积不稳定性作一些分析,关于截断效应(或称边界效应、泄漏效应),专著[2]已作理论分析.文献[4]、[5]对地震信号道谱分析中平滑窗的应用作了讨论.这里,我们想从理论模型例子来详细说明截断效应的产生并讨论消除它的方法.