[发明专利]数据获取设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据获取设备和方法。本发明特别涉及用于地震数据获取 的设备和方法，该设备用于形成地震传感器网络的节点。更详细地，本发 明涉及地震数据获取设备，该设备由数字信号处理装置构成，该数字信号 处理装置连接至均产生一系列数字地震采样或地位移测量的数字地震传感 器或与模/数转换器相关联的模拟地震传感器。

背景技术

所有的节点必须同步从而所有节点可以具有相同的采样时间。

本领域普通技术人员将意识到在数字获取网络内实现的多个数据获取 设备和方法。

在数据获取网络是由地震传感器组件形成的情况下，这些装置通常由 通过线或电缆以组的形式链接在一起的传感器构成，作为网络的“节点”。 这些节点通常在“集中器”周围以组布置，并且一组节点与它的集中器形 成子网，集中器和节点之间的链路也可以是有线链路。集中器局部地管理 节点的子网，提供电源并且集中数据。集中器连接至本地计算机网络，类 似于有线网络，驱动组件并记录源于子网的数据的中央单元连接至该网络。 这些现有的解决方案对于本领域普通技术人员是公知的，因此不会在下面 详细描述。

本领域普通技术人员已经提出了无线数据获取网络，其具有避免使用 多个电缆的明显优点。在地震应用的情况下，这些网络也依照上面所述根 据组织由节点、集中器和中央单元形成，网络的这些不同元素之间的通信 通过RF以射频模式执行。

传统技术是向所有节点仅发送一个采样参考时钟。由于控制本地振动 器的锁相环(PLL)系统，每个节点提取和保持该采样时钟。由PLL控制 的VCXO(压控晶体振荡器)的使用具有高成本和高能耗，并且涉及高的 硬件需求用于发送时钟。

在文档GB2428799中已知另一个数据获取设备。该数据获取设备包括 模/数转换器，该模/数转换器在由传感器获取的本地时钟数据提供的不完整 (imperfect)的频率处采样；时间戳模块，该时间戳模块通过根据通用时 间确定采样数据来测量本地时钟的频率误差，并且包括具有参考时钟的基 于卫星的定位系统，该时间戳模块能够将本地时钟校准到基于卫星的定位 系统的参考时钟上；当已经执行了本地时钟的校准时，用于关闭基于卫星 的定位系统的装置；用于校准采样和定时的数据的重新采样模块。该重新 采样模块基于一系列采样的和定时的数据来生成一系列重新采样和重新定 时的数据，这就是说，该系列数据的相位误差的采样频率误差均可以被补 偿。该重新采样模块包括第一存储器和第二存储器，第一存储器存储在对 应于本地时钟的频率的频率处采样和定时的系列数据，第二存储器存储根 据通用时间确定的采样数据。重新采样模块包括重新采样器，在该重新采 样器的一侧连接包含系列采样和定时数据的第一存储器，在重新采样器的 另一侧连接内插滤波器，该内插滤波器本身连接至包含根据通用时间确定 的采样数据的第二存储器，并且内插滤波器还连接至参考滤波器，内插滤 波器通过参考滤波器动态地计算要被计算的该系列采样的每个采样，由此 该内插滤波器产生校正内插因子，从而可以在重新采样器中产生系列重新 采样的数据。

所述公知设备在实际制造中是困难并昂贵的。并且还存在需要高计算 负载的确定。该内插滤波器具有高阶，即，具有高数目的因子，并且必须 对每个采样重新计算。这涉及存储器容量、连续采样之间流逝的时间允许 的短时间内的大量计算，以及由此高能耗的严格限制。

发明内容

由此，本发明的目的在于提供一种设备和方法以减轻本领域的上述不 便。

本发明的另一个目的在于提供一种设备和方法，能够获得正确的获取 数据同时最小化能量消耗、计算负载和存储器负载。

本发明框架中通过数据获取设备可以实现这些目的，所述数据获取设 备包括：

第一装置，在第一本地时钟(2)提供的不完整采样频率(F_E)下提供 一系列第一数字采样定时数据(X)，

第二校准装置(50)，用于通过第二参考时钟(6)测量所述第一本地 时钟(2)的频率误差，

第三装置，用于至少基于测量的频率误差来校准第一数据，

其特征在于，

第一装置(3)包括sigma-delta调制装置(3)，设置为产生在由所述 第一本地时钟(2)提供的所述第一不完整采样频率(F_E)下采样的所述一 系列第一数字sigma-delta调制数据(X)，