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.

Например, установив STA - 1 секунду, LTA - 10 секунд и Отношение = 4, приведут выделение к следующему поведению механизма выделения событий.

Обычно, значения STA и LTA интервалов и их отношения, берут те же самые для всех отмеченных каналов. Для удобства,, Scream автоматически заполнит все значения такими же, как те, что вводите первыми. Если Вы хотите использовать различные значения для некоторых каналов, Вы должны отменить Common перед изменением значений.

Как только Вы разрешили STA/LTA метод выделения на специфическом канале, Вы можете использовать окно Control, чтобы изменить значения STA и LTA периодов вместе с их отношением, без рестарта цифрового преобразователя (см. раздел 8 страница …).

Так как вообще не желательно выделять события из широкополосных данных, цифровой преобразователь обеспечивает набор стандартных полосовых фильтров, которые фильтруют данные до того, как они будут проверены на соответствие условиям выделения событий. Эта фильтрация служит для того, чтобы увеличить чувствительность в пределах интересующей полосы частот, и отфильтровать шум вне этой полосы. Вы можете выбрать, такой полосовой фильтр, используя меню Bandpass (полосовых) фильтров. Угловые частоты полосы пропускания фильтра определены частотой Найквиста, которая задается частотой осуществления выборки данных. Три варианта фильтра имеют полосы пропускания между 10 % и 90 %, между 20 % и 90 % и между 50 % и 90 % частоты Найквиста. Возможные конфигурации фильтра приведены ниже.

As can be seen, the filter you choose defines the set of permissible sample rates.

Как Можно видеть, из таблицы выше фильтр, который выбирается, определяет набор допустимых частот квантования.