[发明专利]一种解决探地雷达数据采集系统中数据溢出的技术方法

摘要

本专利涉及一种解决探地雷达数据采集系统中数据溢出的技术方法，主要解决数据实时采样率高而传输和存储速度慢引起的数据溢出丢失问题，方法包括1.数字转换器ADC初始化过程中双采集模式同步配置及最优采集参数设置；2.设计多线程数据采集工作流程，完成探地雷达数据和头文件数据的读取与传输任务，避免了因读取速度慢引起的数据溢出问题；3.设计数据存储工作流程，通过建立数据存储队列结构，确保采集数据的完整存储。本发明将计算机技术与电子信息技术耦合在一起，解决了探地雷达数据采集系统中的数据溢出问题，成功实现了数据的实时采集与存储。

主权项

一种解决探地雷达数据采集系统中数据溢出的技术方法，其特征在于，在雷达数据采集和存储过程中，设计多线程并行处理工作流程，完成探地雷达数据和头文件数据的读取和存储任务，进而实现防止探地雷达数据采集系统中的数据溢出问题；所述数据采集和写入过程包括以下步骤：1)数字转换器ADC双采集模式配置及采集参数设置：雷达数据采集系统设计为4个线程并行工作，系统开始时即进入初始化阶段，在此阶段，线程1进行ADC初始化配置，线程3进行QSB‑M初始化，线程4则创建数据文件F，其中，ADC配置了双采集模式，其同步配置的目的是为实现雷达反射信号数据采集的连续性和完整性，并且在实验基础上得到最优配置参数，采集参数设置如下：循环缓冲区单元个数为3，每个单元内部数据段个数为333，任一线程中设置1个全局控制变量S和11个全局数据向量组D、D’、D”、D1、D1’、D11’、D2、D11、D21、D22、D23，其中变量S表示ADC内存是否被线程读取的状态，它有两个值0和1，11个全局数据向量组分别用于存放读取的数据值且均赋初值0，任一线程新建一个数据队列Q，用于存放待写入数据；2)数据采集工作流程设计：基于1)的初始化配置，雷达数据采集系统进入数据采集阶段，雷达数据采集包括雷达反射信号的采集和头文件数据的采集，在此阶段，线程1和线程2完成雷达数据的采集，线程3完成头文件数据的采集，线程1首先侦听变量S，其中，0表示正在被读取，1表示没有线程读取，当侦听到的S值为0时，则继续侦听，直至S值为1，当侦听到的S值为1时，该线程直接访问ADC内存同时该S值变为0，并从ADC内存中读取并存放数据至计算机内存D1中,然后发送指令释放ADC中D1所对应的内存空间，此时，所述空间变为空，继而释放变量S，释放后S值变为1，其可被其它线程侦听并进行数据读取，线程1从读取的数据D1中提取出有用的数据D11，并将D11和D2合并为数据D，完成雷达数据和相应的头文件数据的合并，最后将D放入队列Q的首部中，至此线程1的一个工作循环结束，再次开始侦听变量S，线程2的工作流程类似于线程1，不同的是线程2从ADC内存中读取的是D1’，然后提取出D11’，D11’和D2合并为D’，最终将D’放入队列Q的首部中，两个线程根据侦听变量S的状态交替控制ADC内存数据的读取，从而保证了数据读取的连续性，避免了因读取速度慢引起的数据溢出问题，线程3首先读取计算机系统的时间，包括时、分、秒、微秒并将该值保存至D21中，然后通过QSB‑M读取测量轮编码数据并保存至D22中，再然后读取通道标签数据并保存至D23中，最后将D21、D22和D23合并为D2，即为头文件数据，专供线程1和线程2调用，从而确保线程1和线程2采集到的雷达数据与头文件数据在时间上严格一致；3)数据存储工作流程设计：基于2)采集到的数据队列Q，线程4主要完成该队列Q的存储任务，线程4首先检测队列Q中是否有数据存在，如果没有则继续检测，如果有数据，则读取队列Q末尾数据并存储在D”中，所述D”数据字节数与D和D’相同，然后在队列Q中删除掉与D”对应的数据，最后将数据D”写入到预先创建的数据文件F中，至此线程4的一个工作循环结束，再次对数据队列Q进行检测；通过所述Q队列实现采集数据的完整存储；4)当数据采集完成时，线程1、线程2和线程3停止工作，而线程4则继续工作直至队列Q中的数据全部被写入文件F中，从而保证数据存储的完整性，至此4个线程任务全部结束。