高精度地震数据采集与传输系统设计.pdf

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1、高精度地震数据采集与传输系统设计2014吕中云硕士控制科学与工程庹先国教授李怀良副教授ClassifiedIndex:TP763U.D.C:SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisHighResolutionSeismicDataAcquisitionandTransmissionSystemDesignGrade:2014Candidate:LvZhongyunAcademicDegreeAppliedfor:MasterS

2、peciality:ControlScienceandEngineeringSupervisor:Pro.TuoXianguoAssociatePro.LiHuailiangJune.4，2017西南科技大学硕士研究生学位论文第1页摘要在目前的石油勘探过程中，以地震勘探技术为主体的地球物理勘探方法已成为推动油气勘探开发产业的主要推动力。可以通过对该地震数据进行处理、分析、解释，依据地震数据的特点及地震波的传播规律等信息来分析不同深度地下岩层的性质、构造、形态，从而分析预测所勘探的地层中是否储存石油或天然

3、气等矿物资源，最后为实际的石油开采工作提供依据。当前我国的油气勘探逐步进入含油气盆地，勘探深度加大、地质结构更为复杂、油气勘探开发工程技术难度逐步加大。这就对当前地质勘探仪器提出了新的要求和挑战。硬件数字滤波器在全数字地震勘探仪器中已广泛应用，它的性能直接影响采集到的地震信号的信噪比和谐波畸变等指标。针对地震数据采集设备高精度、高分辨率、高信噪比的要求，本文采用目前在地震数据采集系统中广泛应用的多级抽取滤波技术，设计了一种适用于地震勘探仪器的硬件数字滤波器。该数字滤波器以Altera系列FPGA为平台，

4、以CIC滤波器为前端，半带滤波器与FIR滤波器为后端，形成级联结构，实现地震数据的抽取滤波处理。针对地震数据存储与传输要求，本设计采用以Cortex-M4内核的STM32F4系列微控制器为核心，集成IS62WV102416芯片与大容量SD卡实现地震数据的存储，采用以太网驱动芯片DP83848和RS485收发芯片MAX1348构成通信网络接口。实验结果表明：基于FPGA的硬件数字滤波器满足设计要求，数据传输控制器稳定可靠。关键词：硬件数字滤波器CIC滤波器半带滤波器STM32F4_____________

5、___________________________________________________________________西南科技大学硕士研究生学位论文第2页AbstractAbstract:Inthepresentintheprocessofoilexploration,seismicexplorationtechnologyasthemainbodyofthegeophysicalprospectingmethodhasbecomethemaindriverofoilandgasexpl

6、orationanddevelopmentindustry.Canbebasedontheseismicdataprocessing,analysisandinterpretation,basedonthecharacteristicsoftheseismicdataandseismicwavepropagationlawsuchasthenatureoftheinformationtoanalyzethedifferentdepthofundergroundstrata,structure,form,

7、thusanalysispredictwhethertheformationofexplorationbythestorageofoilornaturalgasandothermineralresources,finally,providethebasisfortheactualdrillingwork.Oilandgasexplorationofthecurrentourcountrygraduallyintotheoilandgasbasin,increaseexplorationdepthandg

8、eologicalstructureismorecomplex,oilandgasexplorationanddevelopmenttechnicaldifficultygraduallyincrease.Itputsforwardnewrequirementsforthecurrentgeologicalexplorationinstrumentandchallenges.Hardwaredigitalfilterhasbeenwidel