地震数据采集系统中的数据压缩与FPGA实现

发布时间：2021-04-19 09:02

　　实现了一种地震数据采集系统中的数据压缩算法,用于提升采集系统的数据传输效率,从而提高了海洋地震勘探的精度和深度。压缩针对地震数据流,比现有的地震数据压缩算法更容易在FPGA上实现。同时考虑到地震波的物理特征,借鉴语音压缩算法,实现了一种易于用FPGA实现的24位地震数据流无损压缩算法,平均能将采集的地震数据压缩至原始数据大小的54%。 

【文章来源】：数据采集与处理. 2020,35(04)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

水下拖缆整体结构

从图2可以看出，待压缩的16×16地震数据具有如下特点：(1)传感器的数值随采样时刻的变化不大；(2)传感器的数值随传感器号的变化不可预知。传感器收集的是地震波数据，地震波本质上是机械波，理想情况下应该是一个类正弦波信号。激发人工地震波的震源频率约为几十赫兹，而传感器的采样周期通常为毫秒量级（对应频率为千赫兹量级），即采样频率远大于振动频率。因此，在不长的时间里，某一个传感器的数值不会有太大的变化。而在同一时刻，相邻传感器采集的数据可能相近，也可能相差很大，这取决于地层结构。由于地层结构无法预知，所以很难事先得知同时刻不同传感器数据之间的关系。

语音压缩过程

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Dreamlet变换的地震数据压缩理论与方法[J]. 耿瑜,吴如山,高静怀.  地球物理学报. 2012(08)
[2]海洋物探地震数据采集与记录系统[J]. 宋克柱,杨俊峰,曹平,王砚方.  吉林大学学报(工学版). 2010(03)
[3]H.264视频编码器中指数哥伦布编码的硬件设计[J]. 方建荣,周开伦,林涛.  有线电视技术. 2009(12)
[4]利用小波变换进行地震数据压缩[J]. 唐向宏,贺振华,杨绍国.  成都理工学院学报. 1999(02)

博士论文
[1]海洋地震勘探长缆系统关键技术研究[D]. 吕文贵.中国科学技术大学 2015



本文编号：3147250