Computer Engineering and Applications 计算机工程与应用
2017，53（16）1引言在地震观测、地震速报、地震勘探、地球物理学研究等领域，都需要精确、可靠地获取地震信号，因此地震信号采集器/系统的研发备受关注。地震数据采集系统的实现有多种方案，如基于嵌入式技术[1-2]、FPGA [3-4]及基于虚拟仪器技术[5-6]等。作为虚拟仪器技术最突出的代表，LabVIEW 可结合硬件及软件编程的技术优势进行标准数据采集和控制软件的快速设计，具有高效、人机交互性好、功能强大等特点，非常适合原型验证系统开发，因此本系统选择LabVIEW 平台进行设计实现。地震信号是非平稳信号，包含了较多噪声和干扰，
用传统滤波器无法同时兼顾时间与频率分辨率的要求。为提高采集数据信噪比，具有优良时-频分析能力、处理快速有效的小波阈值去噪技术被引入地震数据处理中来[7-9]。小波阈值去噪算法是由斯坦福大学Donoho 教授提出[10]，通过设定适当阈值，并根据阈值函数修改信号的小波分解系数达到去噪的目的，但传统的软、硬件阈值去噪算法存在一定的局限性，如硬阈值法易使信号产生振荡不光滑，而软阈值法易让信号失真，因此，学术界针对传统的小波阈值去噪算法中的阈值函数进行自适应去噪的地震数据采集系统设计
孟娟，洪利，程丽娜，吴燕雄
MENG Juan,HONG Li,CHENG Lina,WU Yanxiong
防灾科技学院防灾仪器系，河北三河065201
Department of Disaster Prevention Instrument,Institute of Disaster Prevention,Sanhe,Hebei 065201,China
MENG Juan,HONG Li,CHENG Lina,et al.Design of seismic data acquisition system based on adaptive https://www.doczj.com/doc/8216871136.html,puter Engineering and Applications,2017,53（16）：258-262.
Abstract:Seismic data acquisition is the basis of earthquake observation and research.A design scheme about seismic data acquisition system based on high-speed data acquisition card NI USB-4432and LabVIEW platform is proposed,including front-end conditioning circuit based on OP07and LM224N,and data real-time acquisition,display and analysis system based on USB-4432and LabVIEW platform.An adaptive wavelet threshold de-noising algorithm is presented to further improve the quality of the signal,the algorithm can de-noise adaptively according to the intensity of the collected signal,improve the Signal-to Noise Ratio （SNR ）of the signal.Practical tests show that,the system is stable and https://www.doczj.com/doc/8216871136.html,pared with the traditional threshold de-noising algorithm,the new algorithm can effectively improve the SNR.The experimental results show that the designed system has excellent de-noising performance and possesses a higher applied value.Key words:wavelet threshold de-noising;seismic data acquisition;LabVIEW
摘要：地震数据采集是地震观测与研究的基础。提出一种基于NI 高精度数据采集卡USB-4432和LabVIEW 的地震数据采集系统设计方案，包括基于OP07和LM224N 的前端调理电路，基于USB-4432和LabVIEW 的实时采集与分析系统。为进一步提升采集信号质量，提出一种自适应小波阈值去噪算法，该算法能根据采集信号强度自适应去噪，提高采集信号信噪比（Signal-to-Noise Ratio ，SNR ）。实验表明，系统稳定可靠，相比传统小波阈值去噪算法，新算法能显著提高SNR 。实验结果表明，系统去噪性能优良，应用价值较强。
关键词：小波阈值去噪；地震数据采集；LabVIEW
文献标志码：A 中图分类号：TP274doi ：10.3778/j.issn.1002-8331.1602-0148
基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金（No.20150204）；中国地震局星火科技计划项目（No.XH14072）。
作者简介：孟娟（1983—），女，讲师，研究领域为嵌入式、数字信号处理，E-mail ：mengjuan@https://www.doczj.com/doc/8216871136.html, ；洪利（1967—），男，博士，教
授；程丽娜（1983—），女，讲师；吴燕雄（1983—），女，讲师。
收稿日期：2016-02-25修回日期：2016-05-23文章编号：1002-8331（2017）16-0258-05
CNKI 网络优先出版：2016-07-08,https://www.doczj.com/doc/8216871136.html,/kcms/detail/11.2127.TP.20160708.2020.052.html
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