7 Конфигурирование цифровых преобразователей 85 (стр. 20 из 35)

Рис. 7‑3

With this configuration uploaded, Tap 3 will continue to produce output at all times, but Tap 1 will also emit data whenever the trigger criteria are met. The Triggering button is now shown in red to remind you that the trigger is active.

Every checked box in this window will give rise to a data stream coming from the digitizer, which will be displayed in Scream's main window when Scream first receives some data from it.

С загрузкой такой конфигурации Секция 3 (Tap 3) обеспечит поток непрерывных данных, Секция 1 (Tap 1) будет давать выходные данные только тогда, когда выполнены критерии выделения события. Кнопка Triggering теперь будет красной, чтобы напомнить Вам, что механизм выделения событий активен.

Каждая включенная галочкой кнопка вызовет рост объема данных, поступающих от цифрового преобразователя, который будет отображаться в главном окне Scream, когда Scream начнет получать данные.

Каждое отмеченное окружает это окно, даст начало потоку данных, исходящему из цифрового преобразователя, который будет отображен в Scream основное окно, когда Scream сначала получит некоторые данные от этого.

7.3 Выделение событий

Triggering

In its standard configuration, the digitizer outputs continuous data at a sample rate you specify. In addition to this, Güralp digitizers can run a triggering algorithm on the data they acquire. This allows you to record data continuously at a relatively low sample rate, but record at a much higher sample rate during short periods when the trigger is active. The parameters controlling the triggering algorithm, and controlling the data output once the system is triggered, are all selectable by the user, permitting maximum flexibility of operation and the most efficient use of available storage space.

The digitizer can be set up for triggered output, that is, to output certain data streams only when a particular trigger criterion is met. The trigger criterion can be tested with data from the same or some other stream. For example, you could use a later tap (with a lower sample rate) as a trigger for output from an earlier, more detailed tap. Scream 4 also allows you to configure each digitizer to receive triggers from other digitizers.

To create a new stream with a trigger, open Scream's Digitizer configuration window for the relevant digitizer, and click on the Output control tab. In the Output control pane, a tap which gives rise to a triggered stream has a tick in the lower row of its grid of check-boxes. You cannot configure the trigger criteria until you have selected at least one stream to be affected by the trigger.

Once you have decided which streams should be output when the trigger is activated, you will be able to click on the Triggering button to describe the trigger condition. Alternatively, click on the Triggering tab at the top of the window. Either action will open the Triggering pane:

В стандартной конфигурации выход CMG-6TD - непрерывные данные с частотой опросов, которую Вы определили. В дополнение к этому, цифровые преобразователи Güralp могут запустить алгоритмом выделения событий на данных, которые они получают. Это позволяет Вам получать как непрерывную запись с относительно низкой частотой отсчетов, так и данные с намного более высокой частотой отсчетов в течение коротких периодов, когда событие выделено. Параметры, управляющие алгоритмом выделения и формированием выходных потоков данных при выделении события, определяются пользователем, допуская максимальную гибкость действий и самое эффективное использование объема памяти для записи событий.

Цифровой преобразователь может быть настроен на ждущий режим, таким образом, что формирование определенных потоков данных происходит только тогда, когда заданные критерии выделения выполнены. Критерий выделения может быть проверен с данными этого самого или некоторого другого потока. Например, для выделения событий Вы можете использовать сигнал с более низкой частотой выборки, или сигнал с более высокой частотой выборки. Scream также позволяет Вам конфигурировать любой цифровой преобразователь так, чтобы использовать для включения – выключения записи сигнал выделения события, полученный от других цифровых преобразователей.

Чтобы создавать новый поток с выделением событий, откройте в Scream окно Digitizer configuration для нужного цифрового преобразователя, и щелчком мышки вызовите окно Output control. В окне управления выходами Сигнал, который соответствует вашему ждущему потоку, пометьте галочкой в более низком ряду его сетки. Вы не сможете формировать критерии выделения, пока Вы не выбрали, по крайней мере, один поток, который будет управляться этими критериями выделения.

Как только Вы решили, какие потоки должны быть выходными, когда механизм выделения активизирован, Вы сможете щелкнуть на кнопке Triggering, чтобы задать условия выделения событий. Альтернативно, щелкните по меню Triggering наверху окна. Любое действие откроет окно Triggering – Выделение событий:

Рис. 7‑4 Окно конфигурации параметров выделения событий

There are two triggering algorithms which Güralp digitizers can use. However, not all models can use both methods. Scream will find out from the digitizer whether its on-board software supports each method.

In addition, some digitizers support external and software triggering.

Цифровые преобразователи Güralp могут использовать два алгоритма выделения событий. Однако, не все модели могут использовать оба метода. Scream узнает от цифрового преобразователя, поддерживает ли его программное обеспечение заданный Вами тип алгоритма.

Кроме того, некоторые цифровые преобразователи поддерживают внешний запуск и программное выделение событий.

7.3.1 Выделение событий по алгоритму STA/LTA

The STA/LTA algorithm applies a simple short-term average – long-term average calculation to the triggering stream. It works by identifying sections of an incoming data stream when the signal amplitude increases. The purpose of taking a short term average, rather than triggering on signal amplitude directly, is to make it less likely that spurious spikes will trigger the device. Averaging also introduces an element of frequency selectivity into the triggering process.

You can select which tap is tested for the trigger from the Data source drop-down menu. The tap does not have to output data to Scream for you to be able to use it here.

Any or all of the channels available at that tap may be used to determine a trigger. You can select which channels are considered by checking the boxes in the Channel column of the table. If any of the checked channels passes the trigger condition, the trigger will activate, and will not detrigger until all of the checked channels have fallen below their respective ratio values.

The STA and LTA columns allow you to set the intervals over which the two averages are calculated, in seconds. Typically, the time interval for the short term average should be about as long as the signals you want to trigger on, while the long term average should be taken over a much longer interval. Both the STA and LTA values are recalculated continually, even during a trigger.

The Ratio column determines by what factor the STA and LTA must differ for the trigger to be passed. Finding the ratio most suited to your needs is best done by experiment. Too high a value will result in events being missed, while too low a value will result in spurious non-seismic noise triggering the system. Like the averages, their ratio is continuously recalculated for all components. Note that none of the boxes are allowed to be empty, and so you will need to enter the new value before removing the old one. Alternatively, you can use the up and down cursor keys to change the values.

For example, setting the STA to 1 second, the LTA to 10 seconds and the Ratio to 4 would give rise to the trigger behaviour depicted below.

Алгоритм STA/LTA использует простое вычисление отношения модулей среднего значения за короткий интервал времени – к среднему за длинный интервал времени для выделения событий. Он работает, идентифицируя определенный интервал времени (STA) в в поступающем потоке данных, в котором когда амплитуда сигнала увеличится. Цель – определить увеличение среднего значения амплитуды за короткий интервал, а не увеличение амплитуды сигнала непосредственно, состоит в том, чтобы делать менее вероятным, чтобы случайные пики в сигнале приводили к выделению события. Усреднение сигнала вводит элемент частотной селективности в процесс выделения события.

Вы можете выбрать, сигналом какой Секции (Tap) и с какой частотой отсчетов должен анализировать механизм выделения из меню Data source внизу. Сигнал не имеет выходных данных для Scream Он только для того, чтобы использовать его здесь.

Любые из доступных каналов могут использоваться, чтобы определить механизм выделения событий. Вы можете выбрать, какие каналы рассматривать, отмечая столбец в колонке Channel (канал). Если на одном из помеченных каналов выполнятся условия выделения события, механизм выделения событий будет активизирован, и будет оставаться активным, пока на всех отмеченных каналах отношение STA/LTA не упадет ниже заданных значений.

Столбцы STA и LTA позволяют Вам устанавливать интервалы в секундах, по которым оба средних значения рассчитываются. Как правило, временной интервал для вычисления среднего в коротком интервале должен быть той же длины, что и сигнал, который Вы хотите выделить, в то время как среднее значение в длинном интервале должно быть взято за более длинный интервал времени. STA и значение LTA продолжает рассчитываться непрерывно, даже во время регистрации выделенного события.

Рис. 7‑5 Принцип выделения событий

Usually, the values of the STA and LTA periods, and of the Ratio, will be the same for all checked channels. For convenience, Scream will automatically fill in other values to match ones you enter. If you want to use different values for some channels, you should uncheck Common values before altering them.

Once you have enabled the STA/LTA triggering method on a particular channel, you can use the Control window to change the values of the STA and LTA periods, together with the Ratio, without restarting the digitizer (see Chapter 8, page 87.)

Since it is not generally advisable to trigger from broadband data, the digitizer provides a set of standard bandpass filters to apply to the data streams before they are tested for the trigger condition. This filtering serves to maximise sensitivity within the frequency band of interest, and filter out noise outside this band. You can select which bandpass filter to use from the Bandpass filter drop-down menu. The corner frequencies of the pass band of the filter are determined by the Nyquist frequency, which is given by the sampling rate of the triggering data. The three filter options have pass bands between 10% and 90%, between 20% and 90% and between 50% and 90% of the data’s Nyquist frequency, respectively.

The possible filter configurations are:

Столбец Ratio определяет, каким должно быть отношение STA и LTA для механизма выделения событий. Поиск отношения наиболее подходящего для ваших потребностей лучше всего сделать из опыта производства наблюдений. Слишком высокое значение приведет к пропуску событий, в то время как слишком низкое значение приведет к ложным выделениям событий и записи шума. Подобно значениям STA и LTA, их отношение непрерывно повторно рассчитывается для всех компонент. Обратите внимание, что ни одно из окон не должно быть пустым, и Вы должны будете ввести новое значение перед удалением старого. Альтернативно: Вы можете использовать курсор для увеличения или уменьшения значений, чтобы изменить их.