針對(duì)海洋地震勘探拖纜數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一套數(shù)據(jù)模擬系統(tǒng),用于模擬數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)中拖纜的數(shù)據(jù)行為,可實(shí)現(xiàn)對(duì)拖纜數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的測(cè)試。為了充分驗(yàn)證和測(cè)試拖纜數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)中的錯(cuò)誤處理、數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)過(guò)濾等預(yù)處理手段,并測(cè)試數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的吞吐率,需要設(shè)計(jì)一款數(shù)據(jù)模擬系統(tǒng)來(lái)完成這些工作。數(shù)據(jù)模擬系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中采用逆系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,模擬過(guò)程中使用真實(shí)采集數(shù)據(jù)文件或軟件用于模擬數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)通過(guò)基于FPGA的高速數(shù)字通信接口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)拆分和分發(fā)等技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)了拖纜系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)流的模擬。該數(shù)據(jù)流在數(shù)據(jù)空間時(shí)間特征、數(shù)據(jù)發(fā)送方式和數(shù)據(jù)率水平等方面均具備真實(shí)的地震拖纜采集數(shù)據(jù)特征,所以設(shè)計(jì)的模擬系統(tǒng)可以滿足海洋地震勘探拖纜的高速的數(shù)據(jù)模擬工作,類(lèi)似的數(shù)據(jù)模擬技術(shù)可以方便地推廣到高能物理等領(lǐng)域的大型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證中。 

【文章來(lái)源】：電子測(cè)量技術(shù). 2020,43(09)

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【圖文】：

海洋地震勘探DAQ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[2]

拖纜數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)如圖2所示,該數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)通過(guò)多級(jí)合并節(jié)點(diǎn)將來(lái)自各個(gè)通道的采樣數(shù)據(jù)根據(jù)其時(shí)間和空間信息按照協(xié)議規(guī)則合并后存入工作站內(nèi)。從數(shù)據(jù)流的角度來(lái)看,針對(duì)這樣的數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)模擬系統(tǒng),如圖3所示,其數(shù)據(jù)流的流向和處理方式可以等效為數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流處理的逆向過(guò)程,在數(shù)據(jù)獲取過(guò)程中的各級(jí)數(shù)據(jù)合并過(guò)程對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)模擬系統(tǒng)中的各級(jí)數(shù)據(jù)幀拆分過(guò)程,在數(shù)據(jù)合并中發(fā)生的各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)按照其時(shí)間和空間屬性進(jìn)行重新組幀(耦合)的計(jì)算對(duì)應(yīng)于在數(shù)據(jù)拆分過(guò)程中按照數(shù)據(jù)幀的時(shí)間和空間屬性拆分為若干數(shù)據(jù)幀(解耦)的計(jì)算。因此不同于以往的直接模擬底層數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的方案,在論文中根據(jù)這樣的逆系統(tǒng)的概念來(lái)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模擬系統(tǒng),將工作站存儲(chǔ)或軟件模擬產(chǎn)生的數(shù)據(jù)源按照數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向進(jìn)行反向拆分,使用在數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)合并節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)位置的多級(jí)數(shù)據(jù)拆分節(jié)點(diǎn)完成對(duì)于模擬數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)解耦和分發(fā),從而實(shí)現(xiàn)不同層次的數(shù)據(jù)行為模擬。圖3 模擬系統(tǒng)方案

圖2 拖纜數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)框架按照這種方式設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)模擬系統(tǒng),只要在數(shù)據(jù)源產(chǎn)生具有一定時(shí)空關(guān)聯(lián)的原始數(shù)據(jù),拆分后的數(shù)據(jù)仍然會(huì)保持?jǐn)?shù)據(jù)源中的時(shí)間和空間相關(guān)性,可以天然地解決之前的數(shù)據(jù)模擬系統(tǒng)在數(shù)據(jù)模擬過(guò)程中的缺點(diǎn)。但這個(gè)過(guò)程中也同時(shí)會(huì)面臨如下問(wèn)題:

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3214023