地震数据采集模块通用测试系统的研究与设计
发布时间：2021-04-06 01:19
随着经济的快速发展,油气资源的开采与消耗不断增加,油气的勘探开发也愈发重要。目前,高精度地震勘探是油气资源勘探的主要方法,通过采集地震数据解析地层构造,实现对油气资源的找寻。其中,前端数据采集模块是地震勘探设备的重要组成部分,在很大程度上决定了地震勘探设备的性能。随着科技水平进步,地震勘探设备中采集通道数量在不断提升,对采集板的需求数量日益增加,传统的专用型测试系统无法满足当前地震勘探的需求。因此,研发一款应用于地震勘探领域具有通用性的测试系统,能够批量化测试不同地震勘探数据采集模块,提供简洁高效的测试工具和手段是当前急需解决的问题。针对这些问题,本文以“深海深层地震拖缆高速率高可靠数据传输关键技术及通用平台研究”项目为依托,对地震数据采集模块的通用化测试进行了研究。首先调研了目前地震勘探系统以及测试系统国内外发展历程和研究现状,地震数据采集模块测试的原理;然后分析了地震勘探领域数据采集模块测试系统的需求,制定了总体方案;最终设计了一款应用于地震勘探领域的数据采集模块通用测试系统。该测试系统以FPGA为控制核心,通过激励源输出测试波形至前端数据采集模块完成信号的模数转换,转换后的数据通...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．２?Ｌａｂｖｉｅｗ软件平台程序总体结构??
口配置方式具有较高的优先级。标准ＪＴＡＧ接口有四根必备信号线：包括ＴＤＯ??（数据输出），ＴＤＩ?（数据输入），ＴＣＫ?（时钟信号）和ＴＭＳ?（模式控制）［３２］。??ＪＴＡＧ配置电路的设计如图４．１所示。??Ｊ１??ＶＣＣＪ３．３Ｖ??Ｒ２ａ、，１Ｋ?ＪＴＡＧ＿ＴＣＫ?１?２??ＶＣＣ?３．３Ｖ１１?ｗ?ＴｔＡＧ＿ＴＤＯ?３?４??Ｒ１八?ａ?ＪＴＡＧ＿ＴＭＳ￣?５?６—?＇＇??．．．．．．?—ｊ—ｒ．．．?．．．．「：?Ｃ１??Ｒ４，…１０Ｋ?ＪＴＡＧ?ＴＤＩ?￣￣９￣＾?１０?ｘ???Ｗ????〇?〇１ｕＦ??￣ＵＺ３??图４．１?ＪＴＡＧ配置电路??由于ＦＰＧＡ内部存储器的易失性，在ＦＰＧＡ上电后需要通过外部存储器器??件配合ＪＴＡＧ接口完成ＦＰＧＡ的配置［３３］。Ａｌｔｅｒａ提供三种系列的配置器件，本文??设计选用ＥＰＣＳ系列器件进行配置，具体分类如表４．２所示。??表４．２?ＥＰＣＳ系列器件列表??１８??
?第４章地震数据采集模块测试系统软硬件及通用化设计???ＥＰＣＳ系列器件供电电压?存储空间?功能?封装类型??ＥＰＣＳ１?２．７－３．６Ｖ?１?Ｍｂ?ＩＳＰ?Ｓ０ＩＣ８??ＥＰＣＳ４?２．７－３．６Ｖ?４?Ｍｂ?ＩＳＰ?Ｓ０ＩＣ８??ＥＰＣＳ?１６?２．７－３．６Ｖ?１６?Ｍｂ?ＩＳＰ?ＳＯＩＣ８，ＳＯＩＣ１６??ＥＰＣＳ６４?２．７－３．６Ｖ?６４?Ｍｂ?ＩＳＰ?Ｓ０ＩＣ１６??ＥＰＣＳ１２８?２．７－３．６Ｖ?１２８?Ｍｂ?ＩＳＰ?Ｓ０ＩＣ１６??综合考虑，选用ＥＰＣＳ６４器件对ＦＰＧＡ进行配置，该器件拥有丰富的存储空??间，完全能够满足设计需求。ＥＰＣＳ６４具体配置电路如图４．２所示。??ＶＣＣ＿３．３Ｖ????
【参考文献】：
期刊论文
[1]FPGA远程配置在远程实验系统中的应用[J]. 冯建文,王春. 微型机与应用. 2016(19)
[2]基于FPGA和USB2.0的X射线数据采集系统硬件实现[J]. 连蓬勃,王学武,薛涛. 制造业自动化. 2012(17)
[3]基于LabVIEW和单片机的串行无线遥控系统设计[J]. 高顺凯,杨国志. 舰船电子工程. 2011(08)
[4]LabVIEW编程思想研究[J]. 蔡共宣. 装备制造技术. 2009(09)
[5]基于Web GIS的石油勘探信息系统的研究[J]. 陈粤海,冯进. 产业与科技论坛. 2008(12)
[6]基于通用仪器的集成测试系统的研究[J]. 范建新,刘亚斌. 计算机测量与控制. 2007(07)
[7]高谱纯度低频信号源的设计与实现[J]. 伍尚坤,宋克柱,吴义华. 核电子学与探测技术. 2006(06)
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
[2]军用自动测试系统及其不确定度评定关键技术研究[D]. 祖先锋.国防科学技术大学 2007
硕士论文
[1]一种应用于便携式无线基带通信的超低功耗SAR ADC[D]. 陈正.电子科技大学 2017
[2]科大反场箍缩实验装置（KTX）误差场主动控制系统原型设计[D]. 郭晓天.中国科学技术大学 2016
[3]CSR外靶实验数据传输原型系统研究与设计[D]. 张远翔.中国科学技术大学 2016
[4]高速ADC测试平台的设计与实现[D]. 陈颜积.东南大学 2016
[5]基于FPGA的数据转换器通用自动化测试平台的研究与实现[D]. 陈军伟.西安电子科技大学 2016
[6]基于虚拟仪器的引信测试系统研制[D]. 王亚丽.南京航空航天大学 2016
[7]通用测试仪器硬件共享平台的研究与实现[D]. 罗亚军.浙江大学 2015
[8]高速ADC测试技术的研究与实现[D]. 夏达方.华中科技大学 2015
[9]地球物理采集节点设备的设计与实现[D]. 高力为.中国科学技术大学 2016
[10]基于USB2.0的多通道超声检测系统的设计[D]. 何光祖.中北大学 2014
本文编号：3120471
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．２?Ｌａｂｖｉｅｗ软件平台程序总体结构??
口配置方式具有较高的优先级。标准ＪＴＡＧ接口有四根必备信号线：包括ＴＤＯ??（数据输出），ＴＤＩ?（数据输入），ＴＣＫ?（时钟信号）和ＴＭＳ?（模式控制）［３２］。??ＪＴＡＧ配置电路的设计如图４．１所示。??Ｊ１??ＶＣＣＪ３．３Ｖ??Ｒ２ａ、，１Ｋ?ＪＴＡＧ＿ＴＣＫ?１?２??ＶＣＣ?３．３Ｖ１１?ｗ?ＴｔＡＧ＿ＴＤＯ?３?４??Ｒ１八?ａ?ＪＴＡＧ＿ＴＭＳ￣?５?６—?＇＇??．．．．．．?—ｊ—ｒ．．．?．．．．「：?Ｃ１??Ｒ４，…１０Ｋ?ＪＴＡＧ?ＴＤＩ?￣￣９￣＾?１０?ｘ???Ｗ????〇?〇１ｕＦ??￣ＵＺ３??图４．１?ＪＴＡＧ配置电路??由于ＦＰＧＡ内部存储器的易失性，在ＦＰＧＡ上电后需要通过外部存储器器??件配合ＪＴＡＧ接口完成ＦＰＧＡ的配置［３３］。Ａｌｔｅｒａ提供三种系列的配置器件，本文??设计选用ＥＰＣＳ系列器件进行配置，具体分类如表４．２所示。??表４．２?ＥＰＣＳ系列器件列表??１８??
?第４章地震数据采集模块测试系统软硬件及通用化设计???ＥＰＣＳ系列器件供电电压?存储空间?功能?封装类型??ＥＰＣＳ１?２．７－３．６Ｖ?１?Ｍｂ?ＩＳＰ?Ｓ０ＩＣ８??ＥＰＣＳ４?２．７－３．６Ｖ?４?Ｍｂ?ＩＳＰ?Ｓ０ＩＣ８??ＥＰＣＳ?１６?２．７－３．６Ｖ?１６?Ｍｂ?ＩＳＰ?ＳＯＩＣ８，ＳＯＩＣ１６??ＥＰＣＳ６４?２．７－３．６Ｖ?６４?Ｍｂ?ＩＳＰ?Ｓ０ＩＣ１６??ＥＰＣＳ１２８?２．７－３．６Ｖ?１２８?Ｍｂ?ＩＳＰ?Ｓ０ＩＣ１６??综合考虑，选用ＥＰＣＳ６４器件对ＦＰＧＡ进行配置，该器件拥有丰富的存储空??间，完全能够满足设计需求。ＥＰＣＳ６４具体配置电路如图４．２所示。??ＶＣＣ＿３．３Ｖ????
【参考文献】：
期刊论文
[1]FPGA远程配置在远程实验系统中的应用[J]. 冯建文,王春. 微型机与应用. 2016(19)
[2]基于FPGA和USB2.0的X射线数据采集系统硬件实现[J]. 连蓬勃,王学武,薛涛. 制造业自动化. 2012(17)
[3]基于LabVIEW和单片机的串行无线遥控系统设计[J]. 高顺凯,杨国志. 舰船电子工程. 2011(08)
[4]LabVIEW编程思想研究[J]. 蔡共宣. 装备制造技术. 2009(09)
[5]基于Web GIS的石油勘探信息系统的研究[J]. 陈粤海,冯进. 产业与科技论坛. 2008(12)
[6]基于通用仪器的集成测试系统的研究[J]. 范建新,刘亚斌. 计算机测量与控制. 2007(07)
[7]高谱纯度低频信号源的设计与实现[J]. 伍尚坤,宋克柱,吴义华. 核电子学与探测技术. 2006(06)
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
[2]军用自动测试系统及其不确定度评定关键技术研究[D]. 祖先锋.国防科学技术大学 2007
硕士论文
[1]一种应用于便携式无线基带通信的超低功耗SAR ADC[D]. 陈正.电子科技大学 2017
[2]科大反场箍缩实验装置（KTX）误差场主动控制系统原型设计[D]. 郭晓天.中国科学技术大学 2016
[3]CSR外靶实验数据传输原型系统研究与设计[D]. 张远翔.中国科学技术大学 2016
[4]高速ADC测试平台的设计与实现[D]. 陈颜积.东南大学 2016
[5]基于FPGA的数据转换器通用自动化测试平台的研究与实现[D]. 陈军伟.西安电子科技大学 2016
[6]基于虚拟仪器的引信测试系统研制[D]. 王亚丽.南京航空航天大学 2016
[7]通用测试仪器硬件共享平台的研究与实现[D]. 罗亚军.浙江大学 2015
[8]高速ADC测试技术的研究与实现[D]. 夏达方.华中科技大学 2015
[9]地球物理采集节点设备的设计与实现[D]. 高力为.中国科学技术大学 2016
[10]基于USB2.0的多通道超声检测系统的设计[D]. 何光祖.中北大学 2014
本文编号：3120471
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