[发明专利]用于地球物理探测的地震信号采集传输装置

摘要

本发明属于地球物理勘探领域。为提供一种能高速可靠传输大容量地震数据的采集传输节点，本发明采取的技术方案是，用于地球物理探测的地震信号采集传输装置，结构为：在所述装置即节点的双绞线上传输的数据格式是同步信息被周期性的插入到命令信息中，此外还包括：采集时钟提取模块、命令解码模块、模数转换器、增益及自检控制器位同步时钟提取器、转发器、采集时钟提取模块、命令解码模块、节点主控制器、增益及自检控制器、数据接收与转发器、数据组帧器在一片FPGA芯片上实现。锁相环电路中鉴频鉴相器PFD、比例积分滤波器、晶体压控振荡器VCTCXO依次串接。本发明主要应用于地球勘探。

主权项

一种用于地球物理探测的地震信号采集传输装置，结构为：在所述装置即节点的双绞线上传输的数据格式是同步信息被周期性的插入到命令信息中，传输的码型均为三阶高密度双极性码HDB3码，同步信息和命令信息经接收变压器2耦合后，首先经信号均衡器对信号进行放大增强处理，然后一方面经过单双变换及整形模块进行双极性码HDB3码到单极性码NRZ码的变换，以使双极性码变为NRZ码，供FGPA内部模块处理；另一方面被传送到位同步时钟提取器进行位同步定时时钟的提取；所述转发器7在位同步时钟的控制下，将命令信息和同步信息发送到幅度补偿及单双变换模块；单双变换模块将接收到的信号进行单极性码NRZ码到双极性码(HDB3码)的转换后，经发送变压器9耦合到双绞线上，向下一级节点传输；采集时钟提取模块在所述提取出的位同步时钟的定时下对接收到的同步信息进行解码，并将解码出的采集时钟传输到锁相环电路；命令解码模块在所述提取出的位同步时钟的定时下对接收到的命令信息进行解码，并将相应命令信息传送到节点主控制器；主电源经双绞线后到达接收变压器，再经接收变压器输入端的中心抽头取出，经电源模块转换成所需直流电压，另一方面，主电源经传输线连接到发送变压器输出端的中心抽头上，并经双绞线传输到下一个节点，为下一个节点提供主电源；模数转换器，两个模数转换芯片，每个是有8个输入通道且高度集成的24位Δ‑∑ADC模数转换芯片，用两个所述的模数转换芯片实现16个通道地震信号的转换、滤波与抽取过程，16个传感器等分为两组，每组中的每个传感器检测到的信号分别通过前置放大器、多路转换开关、增益调节电路、信号调理电路后被传送到模数转换芯片的一个通道中，模数转换芯片输出的数据经数据组帧器后被传送到数据接收与转发器；增益及自检控制器，一方面分别连接节点主控制器、信号调理电路，在控制命令的控制下实现放大增益的调节；另一方面分别连接节点主控制器、用于自检的DAC电路、多路转换开关，在控制命令的控制下实现自检功能；从传感器输出到模数转换器输入之间全部采用差分的形式对信号进行放大和传输；PECL均衡芯片、串并转换用于将来自下一相邻节点的高速低压差分信号转换成并行信号后传至数据接收与转发器；并串转换用于将从数据接收与转发器输出的并行数据转换成高速的低压差分信号并传至PECL驱动芯片，然后传输到上一个相邻节点；位同步时钟提取器、转发器、采集时钟提取模块、命令解码模块、节点主控制器、增益及自检控制器、数据接收与转发器、数据组帧器在一片FPGA芯片上实现。