mtem勘探系统中主机接口的设计

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1、UniversityofScienceandTechnologyofChina硕士学位论文论文题目勘採条统中立机接口的设计作者姓名孙科学科专业抵理电子学导师姓名武‘未忍⑷灸完成时间二（）一五年五月中舞苓在尤大硕士学位论文勘探系统中主机接口的设计作者姓名：孙刘洋学科专业：物理电子学导师姓名：武杰副教授完成时间：二一五年五月UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster'sdegreeTheImplementationofHos

2、tInterfaceinMTEMSystemAuthor:LiuyangSunSpeciality:PhysicalElectronicsSupervisor:AssociateProf.JieWuFinishedTime:May,2015中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研宄工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人己经发表或撰写过的研宄成果。与我一同工作的同志对本研宄所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名签字曰期

3、：中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。开口保密年作者签名：识、外耳导师签名：签字日期：、签字日期：名彳摘要摘要瞬变电磁法

4、是一种重要的地球物理勘探方法。相比传统瞬变电磁法，多通道瞬变电磁法利用编码发射、多道观测和类地震数据处理等技术，大幅度提升了探测精度和探测深度，是电磁法领域的研宄热点之一。在多通道瞬变电磁法勘探系统中，主机是数据处理中心，也是系统管理中心。多道观测使得多通道海量采集数据需要回传给主机，主机需要在保证数据可靠性的基础上具有高数据率。另外，主机需要对海量采集数据进行预处理以方便类地震数据处理，比如时序到道序的转换。同时，主机还需要对多个采样通道进行高效的管理。传统主机通常利用网卡配合等可靠传输协议实现，

5、其中协议栈需要对每个报文进行处理，数据率受报文长度和性能制约。另外，传统主机一般利用软件实现釆集数据的排序，大量的数据解析和数据拷贝使得排序效率较低。同时，传统主机与多个采样通道使用星型连接，一对多的管理模式降低了系统管理效率。本文利用在数据处理速度上的优势，设计了主机上层应用程序与多通道勘探系统的接口，称为主机接口。主机接口分为主机接口卡和与其配合驱动和管理软件两个部分。在主机接口卡的设计中，主机接口卡基于千兆以太网物理层数据传输技术，利用实现了地球物理勘探专用的可靠传输协议，省去了协议栈的数据处

6、理，减少了内存拷贝的次数。另外，主机接口卡在中配合存储器实现了釆集数据时序道序转换的功能，减少了软件的工作量，提高了排序效率。在驱动和管理软件的设计中，管理软件基于分布式管理思想，利用以太网物理地址寻址技术，实现了适合地球物理勘探系统的系统管理减轻了上层应用程序的管理压力，提髙了管理效率。测试表明，利用该主机接口实现的新型主机在任何报文长度下都拥有的以太网带宽利用率，同时占用率为左右。而传统主机在短报文传输时，以太网带宽利用率低于，但占用率却达到以上。关键词：多通道瞬变电磁法，主机，可靠数据传输，千

7、兆以太网，硬件应答，硬件排序，分布式管理ABSTRACTABSTRACTTransientelectromagneticmethod(TEM)isasignificantgeophysicalexplorationmethod.ComparingwithtraditionalTEM,multi-channeltransientelectromagneticmethod(MTEM)takesadvantagesofencodingcurrent,multi-channelobservationands

8、eismic-likedataprocessingtechnologyandimprovestheresolutionanddepthofex?plorationsharply.Thus,MTEMisoneofthehotspotsofelectromagneticexploration.InMTEMsystem,hostisthecenterofbothdataprocessingandsystemmanage?ment.Ontheonehand,multi-cha