[发明专利]一种基于盲过采样的三维声波测井数据自同步传输装置

摘要

本发明公开了一种基于盲过采样的三维声波测井数据自同步传输装置，通过MLVDS甲乙交换电路来实现控制电路和采集电路之间的通信。控制电路通过MLVDS甲电路下发采样的参数命令给采集电路，采集电路通过MLVDS乙电路接收采样命令，并把采样得到的数据通过MLVDS乙电路上传给控制电路，控制电路通过MLVDS乙电路接收采样得到的数据，最终把数据上传给地面系统。整个装置的核心在于MLVDS交换电路，MLVDS交换电路基于盲过采样技术实现采样命令和数据在控制电路和采集电路之间稳定可靠的传输，满足了三维声波测井仪对数据稳定性的要求。

主权项

1.一种基于盲过采样的三维声波测井数据自同步传输装置，其特征在于，包括：一控制电路，使用TCP/IP协议实现控制电路与地面系统的以太网进行通信，接收地面系统下发的命令，并将该命令通过基于Modbus协议的RS‑485接口下发至MLVDS交换器；同时，控制电路使用带有DMA功能的SPI控制器从MLVDS交换电路获取三维声波测井数据，并发送至地面系统；一MLVDS交换电路，分为甲、乙两部分，二部分间使用高速总线进行连接；甲部分负责将控制电路下发的命令发送给乙部分，进而配置采集电路；乙部分负责将采集电路得到的三维声波测井数据发送给甲部分，进而上传到控制电路和地面系统；测井数据在传输过程中，MLVDS交换电路根据MLVDS电气标准对测井数据进行串转并规范化和BPRZ解码，并使用盲过采样器取得测井数据收发需要的时钟信息；一采集电路，用来接收MLVDS电路的甲部分下发的命令，再利用FPGA解析命令，得到相应的采样参数；控制分辨率为24位的高精度模数转换器按照该采样参数对信号采样，得到三维声波测井数据，再把三维声波测井数据存储于FPGA的双端RAM中，并上传给MLVDS交换电路的乙部分；其中，MLVDS交换电路的甲、乙两部分均含一盲过采样模块：一过采样电路，使用多相时钟D触发器采样控制电路下发的命令或采集电路上传的三维声波测井数据，并发送给数据初步恢复电路；一初步数据恢复电路，用于接收过采样电路输出的数据后，并产生1位的初步恢复数据和add、drop两位信号；其中，add、drop的取值为1或0，当add取值为1时表示发生数据丢失，当drop取值为1时表示发生数据复用，当add、drop的取值均为0时表示初步恢复的数据正确；一数据修正电路，用于将初步恢复的数据移入位宽为2N+1的移位寄存器中，移位寄存器根据add和drop的值进行移位；设移位寄存器的第i位为恢复数据，第N位为默认的恢复数据；那么当add为1时，移位寄存器右移两位，移位寄存器有效位置右移一位，此时第i+1位为恢复出的数据；当drop为1时，移位寄存器未进行移位，移位寄存器有效位置左移一位，此时第i‑1位为恢复出的数据；当add和drop都为0时，移位寄存器右移一位，移位寄存器的有效位置保持不变；最终把移位寄存器有效位置的数据作为盲过采样的输出。