海洋勘探拖纜多傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸控制技術(shù)及實(shí)現(xiàn).pdf

1、 海洋勘探拖纜 海洋勘探拖纜多傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸控制 多傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸控制技術(shù)及實(shí)現(xiàn) 技術(shù)及實(shí)現(xiàn) Technology and Realization on Multiple Sensors Data Acquisiton and Transmission Controlling for Marine Seismic Streamer System 本文受天津市科技興海項(xiàng)目 “海底聲學(xué)探測(cè)拖纜的產(chǎn)品化” 和天津市科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目 “

2、高分辨率海洋工程地震勘探采集系統(tǒng)開(kāi)發(fā)” 支持 學(xué)科專(zhuān)業(yè)：儀器科學(xué)與技術(shù) 研 究 生：常宗杰 指導(dǎo)教師：段發(fā)階 教授 天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院 二零一二年十二月 中文 中文摘要 摘要 在未來(lái) 20 年，我國(guó)將迎來(lái)油氣并舉的重要機(jī)遇期，石油產(chǎn)量穩(wěn)定增長(zhǎng)，天然氣產(chǎn)量快速攀升，但隨著陸地資源短缺、人口膨脹、環(huán)境惡化等問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，一場(chǎng)以開(kāi)發(fā)海洋資源為標(biāo)志的“藍(lán)色革命”正在全世界興起。本文受天津市科技興海項(xiàng)目和天津市科技支撐項(xiàng)目支持，

3、旨在開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多陣元壓電探測(cè)拖纜及相關(guān)設(shè)備。 通過(guò)設(shè)計(jì)完整的海洋勘探拖纜系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)， 并對(duì)系統(tǒng)的各模塊進(jìn)行推導(dǎo)研究，經(jīng)過(guò)詳細(xì)的系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試后，本文最終完成了初步系統(tǒng)樣機(jī)聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)。本文主要包括以下幾個(gè)部分： 1、基于海洋勘探拖纜系統(tǒng)的特點(diǎn)，著重分析了系統(tǒng)的各組成模塊，并對(duì)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸方式進(jìn)行了有效優(yōu)化和改進(jìn)。命令信號(hào)和同步信號(hào)同時(shí)傳輸，從命令信號(hào)中將同步信號(hào)提取出來(lái)，并間隔固定時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)，避免了同步誤差的

4、累積，提高了同步信號(hào)精度，減小了系統(tǒng)體積。 2、深入分析了各種傳輸技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)了一種傳輸速率可調(diào)節(jié)、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小和可靠性高的陣列信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。采用數(shù)據(jù)恢復(fù)芯片，驅(qū)動(dòng)均衡器和網(wǎng)絡(luò)變壓器的方式，實(shí)現(xiàn)了速率實(shí)時(shí)可調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)距離可靠傳輸。 3、根據(jù)系統(tǒng)的硬件電路，完成了傳輸系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)。在 FPGA 中編寫(xiě)了串化與解串的程序代替芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串化與解串功能，消除了最低速率的限制；設(shè)計(jì)了包間數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖止?jié)對(duì)齊方法；編寫(xiě) I2C 總線