發(fā)布時間：2021-09-11 11:00

　　進(jìn)行深入而詳細(xì)的地球物理勘探是急需的,也是必要的,一方面,進(jìn)行地球物理勘探能夠幫助人類掌握地下礦產(chǎn)資源的分布,另一方面,能夠有效預(yù)警各類地質(zhì)災(zāi)害�？碧椒秶鷱V,采樣通道空間密度高是當(dāng)今大規(guī)模地球物理勘探數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一。采樣通道數(shù)空間密度的提高,使得地球物理勘探的分辨率信噪比,保真度均得到提高。在傳統(tǒng)的大規(guī)模地球物理勘探數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,由于采集站與數(shù)據(jù)中心之間的聯(lián)系過于緊密,采樣通道數(shù)擴(kuò)展時,對數(shù)據(jù)中心的性能要求也會提高,這成為了系統(tǒng)擴(kuò)展的瓶頸。本文在分析采樣通道數(shù)擴(kuò)展對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)管理能力,存儲能力和授時能力的要求的基礎(chǔ)上,提出一種具有分布式管理能力,分布式存儲能力和分布式授時能力的大規(guī)模地球物理勘探數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),使得系統(tǒng)在具有良好采樣通道數(shù)擴(kuò)展性的同時,具有高可靠性和高靈活性。在可擴(kuò)展的大規(guī)模地球物理勘探數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,電源站除具有電源管理這一基本功能外,還具有分布式管理能力,分布式存儲能力和分布式授時能力,為采集站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集提供了完備的條件。將電源站與采集站封裝在一起,成為新系統(tǒng)的基本單元,使得新系統(tǒng)的基本單元具有良好的獨立性,不再依賴于數(shù)據(jù)中心。在此基礎(chǔ)上,各級站體均... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
表格
插圖
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 地震勘探法與采樣通道數(shù)擴(kuò)展
        1.2.1 高分辨率要求采樣通道數(shù)擴(kuò)展
        1.2.2 大勘探深度要求采樣通道數(shù)擴(kuò)展
    1.3 瞬變電磁法與采樣通道數(shù)擴(kuò)展
    1.4 采樣通道數(shù)的擴(kuò)展對地球物理勘探數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提出新挑戰(zhàn)
    1.5 主要研究內(nèi)容
    1.6 論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 可擴(kuò)展的大規(guī)模地球物理勘探數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)概述
    2.1 傳統(tǒng)大規(guī)模地球物理勘探數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.1.1 采集系統(tǒng)站體與采樣通道的關(guān)系
            2.1.1.1 單站多道設(shè)計的特點
            2.1.1.2 單站單道設(shè)計的特點
        2.1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    2.2 分布式管理能力
        2.2.1 系統(tǒng)初始化
        2.2.2 系統(tǒng)控制
        2.2.3 故障檢測與處理
    2.3 分布式存儲能力
        2.3.1 輔助數(shù)據(jù)中心
        2.3.2 電源站數(shù)據(jù)存儲
    2.4 分布式授時能力
        2.4.1 鎖相環(huán)路在時鐘頻率同步中的應(yīng)用
            2.4.1.1 基本鎖相環(huán)路
            2.4.1.2 基于鎖相環(huán)的時鐘恢復(fù)技術(shù)
            2.4.1.3 倍頻器
            2.4.1.4 基于微控制器的倍頻器
        2.4.2 分布式同步采樣時鐘源
            2.4.2.1 無線授時方式
            2.4.2.2 GPS授時方式
            2.4.2.3 分布式同步采樣時鐘源
        2.4.3 同步采樣時鐘的分發(fā)
            2.4.3.1 基于授時數(shù)據(jù)包的時鐘同步
            2.4.3.2 基于數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)的時鐘同步
    2.5 可擴(kuò)展的大規(guī)模地球物理勘探數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
第三章 原型系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 數(shù)據(jù)的低功耗遠(yuǎn)距離傳輸
        3.1.1 遠(yuǎn)距離電信號傳輸
        3.1.2 多點數(shù)據(jù)傳輸與點對點數(shù)據(jù)傳輸
        3.1.3 以太網(wǎng)在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用
        3.1.4 適用于大規(guī)模地球物理勘探數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的低速數(shù)據(jù)傳輸
        3.1.5 縱纜
    3.2 站體地址與分配
        3.2.1 站體地址
        3.2.2 站體地址分配
        3.2.3 站體地址分配流程
        3.2.4 廣播數(shù)據(jù)的傳輸
    3.3 采集站
        3.3.1 同步時鐘的產(chǎn)生
        3.3.2 模數(shù)變換模塊接口
        3.3.3 采集站數(shù)據(jù)傳輸
        3.3.4 FPGA與MCU之間的接口
        3.3.5 具有轉(zhuǎn)發(fā)功能的收發(fā)控制模塊與接口
        3.3.6 采集站電源設(shè)計
    3.4 電源站
        3.4.1 系統(tǒng)同步采樣時鐘的產(chǎn)生與分發(fā)
        3.4.2 縱纜低速數(shù)據(jù)通道傳輸
        3.4.3 縱纜高速數(shù)據(jù)通道傳輸
        3.4.4 可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議硬件模塊
            3.4.4.1 數(shù)據(jù)接收
            3.4.4.2 數(shù)據(jù)發(fā)送
        3.4.5 縱纜數(shù)據(jù)各傳輸通道之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)
        3.4.6 分布式數(shù)據(jù)存儲能力
        3.4.7 離線配置接口
        3.4.8 電源設(shè)計
    3.5 交叉站
        3.5.1 縱纜高速數(shù)據(jù)通道傳輸
        3.5.2 橫纜接口板
            3.5.2.1 橫纜上下游接口判斷
            3.5.2.2 橫纜上游接口數(shù)據(jù)傳輸
            3.5.2.3 橫纜下游接口數(shù)據(jù)傳輸
            3.5.2.4 縱纜接口與輔助數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)傳輸
    3.6 系統(tǒng)設(shè)計小結(jié)
第四章 測試與討論
    4.1 電源站同步采樣時鐘性能測試
        4.1.1 GPS秒脈沖時鐘同步性能測試
        4.1.2 采樣時鐘同步性能測試
        4.1.3 采樣時鐘頻率對同步精度的影響
        4.1.4 采樣時鐘相位噪聲
        4.1.5 DAC量化誤差
    4.2 采集站采樣時鐘級聯(lián)同步性能測試
    4.3 縱纜低速數(shù)據(jù)傳輸性能測試
    4.4 初步測試結(jié)果及未來測試安排
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 主要研究工作和創(chuàng)新性結(jié)果
    5.2 存在的問題和有待進(jìn)一步研究的內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
附錄A
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3392878