24位ADC在地震数据采集中的应用

24位ADC的作用？
现在有几种单片机本身集成了24位的ADC，那么，有何意义？
凡是做信号检测的人都知道，检测微弱信号时需要放大器，还需要滤波器，在干扰比较大时还得注意防止放大器饱和，最后把信号放大到ADC的输入范围，选用8～10位的模数转换器，假如信号为1mV的话，将信号放大5000倍，用12位ADC能够分辨约1.25微伏的信号。

这么高增益的放大器，肯定不好做，特别是对低频信号。

如果有了24位的ADC，直接采样就能分辨约0.3微伏的信号。

如何？
不要放大器了：省钱！省事！可靠性高！
几种芯片：ADI公司的ADuC845、ADuC847，TI公司的MSC1210系列。

24 位 AD 转换器 CS5381 及其在高速高精度数据采集系统中的应用 摘要 5381 中公司生产的 120、 192 高性能立体声 24 位∑－△ ／变换器， 文中介绍了 5381 的性能特点及其在高速高精度采集系统中的应用，给出 了由两片 5381 和、-及存储器构成的四通道并行数据采集系统的设计方法 和测试结果，该系统在混场源电磁法接收机中已经得到了很好的应用。

关键词 5381；；；并行数据采集系统１ 引言在弱信号检测仪器开发过程中，选用高精度的Ａ／Ｄ转换芯片往 往可以给设计带来方便。

一般情况下，在对宽频带弱信号进行检测时，范文先生网收集整理不 仅要求ＡＤＣ具有大动态范围，同时对ＡＤＣ的采样速率也提出了更高的 要求。

ＣＳ５３８１是目前市场上动态范围和采样速率两项指标都很突出 的一款２４位ＡＤＣ，它的推出为设计高速高精度采集系统提供了一个较 好的解决方案。

２ ＣＳ５３８１的主要性能特点ＣＳ５３８１是ＣｉｒｒｕｓＬｏｇ ｉｃ公司推出的１２０ｄＢ、１９２ｋＨｚ高性能立体声模数转换芯片。

该芯片采用２４引脚ＴＳＳＯＰ或ＳＯＩＣ封装，其引脚排列如图１ 所示。

该芯片采用５Ｖ工作电源。

它的内部集成了一个可直接与５～２．５Ｖ逻辑电平接口的电平转换 器、一个可消除直流偏移量的高通滤波器、一个线性相位数字抗混叠滤波 器和溢流监测器。

ＣＳ５３８１所具有的这些特性使其在高品质音频处理和精密测控 等领域都得到了很好的应用。

ＣＳ５３８１的主要性能特点如下●具有２４位转换精度； ●采样速率 可以达到１９２ｋＨｚ；●具有１２０ｄＢ动态范围；●可工作于５Ｖ模拟 电压和３～５Ｖ逻辑电压；●兼容２．５～５Ｖ逻辑电平；●带有线性相位 抗混叠滤波器； ●采用差动模拟信号输入方式； ●具有主、 从两种工作模式； ●内置数字高通滤波器。

图 2ＣＳ５３８１使用起来非常方便，可工作在主、从两种模式下。

模式选择可通过管脚２Ｍ／Ｓ来进行。

24位A/D 称重数据采集系统武晓磊[1] 王峰[2] 韩伟[1](1.中北大学信息与通信工程学院，山西太原 0300512.昆山市鹿通路桥工程有限公司，江苏苏州 215300)摘要：研究一种用于组合秤和选别秤的高精度数据采集系统，使用具有24位分辨率的Σ-Δ模数转换器高性能片上系统（SOC ）—MSC1210和应变式称重传感器组成的称重数据采集方案，在供电方案、A/D 变换、称重数据采集等多个重要环节的提出了实现方法。

该方案应用于组合称重设备、选别设备中，具有精度较高，可靠性较强的特点。

关键词：数据采集，称重，选别，组合称重，24位模数转换器，MSC1210；中图分类号：TP274.2 文献标识码：BWeighing Data Acquisition System with 24-bit A/D ConverterWui Xiao-lei [1] Wang Feng [2] Han wei [1](1.Institute of Information and Communication engineering, North University of China, Taiyuan, 030051；2.Kunshan Lutong Road and Bridge engineering Ltd.Co,Suzhou,215300） Abstract: This paper studied a high-precision data acquisition system which was used for combinatorial weighing and classified weighing, using weighing data acquisition solution which composed of high-performance System On A Chip （SOC ）—MSC1210 of 24-bit Σ-Δ A /D converter and strain gauge load cell. It expounded power supply solution, A/D converter,weighing data acquisition and many other important aspects of the method. On the basis of these, it structured wide range and high precision weighing data acquisition system, and processed the real test and applied the scheme to combinatorial weighing equipments or classified equipments. High accuracy and reliability have both been obtained.Key words: data acquisition, weighing, classification, combinatorial weighing, 24-bit A /D converter, MSC1210;0 引言组合秤又称选择组合衡器,它是由多个独立的进料出料结构的称量单元组成,电脑利用排组合原理将称量单元的载荷量进行自动优选组合计算，得出最佳、最接近目标重量值的重量组合进行包装。

24位地震数据采集器时间格式转换的实现
孙宏志;孟凡强;李茂林;王淑辉
【期刊名称】《防灾减灾学报》
【年(卷),期】2004(020)002
【摘要】应用C语言编写四字节24位采集器时间编码与七字节时间编码间的相互转换程序,并可在单片机上运行.为24位采集器与计算机和外界设备间建立透明时间编码通道.
【总页数】4页(P44-47)
【作者】孙宏志;孟凡强;李茂林;王淑辉
【作者单位】辽宁省地震局,辽宁,沈阳,110031;辽宁省地震局,辽宁,沈阳,110031;大连市地震台,辽宁,大连,116012;辽宁省地震局,辽宁,沈阳,110031
【正文语种】中文
【中图分类】P315.69
【相关文献】
1.水库诱发地震数据采集器的设计与实现 [J], 刘文清;宋伟;徐新喜
2.基于嵌入式IPv6Web服务器的地震数据采集器参数管理系统 [J], 陈阳;薛兵;朱小毅;关庆峰;李江;彭朝勇;林湛;张志强;庄丹宁
3.在地震数据采集服务器中实现IPv6网络的接入 [J], 李江;薛兵
4.地震数据采集器中以太网接口的实现 [J], 李江;薛兵
5.JOPENS流服务与TDE-324系列地震数据采集器实时数据流接口程序的设计与实现 [J], 吴永权;黄文辉
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地震勘探仪器中的24位数据采集技术
冯宏
【期刊名称】《石油仪器》
【年(卷),期】1997(011)003
【摘要】２４位数据采集技术是本世纪九十年代地震勘探仪器变革的核心技术。

文章介绍形成Δ－Σ２４位Ａ／Ｄ转换器的各项技术构思，诸如交叉平衡、超前馈、超采集、数字滤波和多位Δ－Σ等技术构思，以及它们之间的有机联系。

以使人们对Δ－Σ２４位Ａ／Ｄ转换器从工作原理得到实现的多方面有一个较宽的认识，更
深入地理解这一核心技术。

文章最后就采用２４位数据采集技术的地震勘探仪器的几个问题作了阐述，供同仁参考。

【总页数】4页(P10-12,15)
【作者】冯宏
【作者单位】煤炭科学研究总院西安分院
【正文语种】中文
【中图分类】P631.43
【相关文献】
1.节点技术在新一代地震勘探采集仪器中的应用 [J], 封召鹏
2.无线扩频技术在地震勘探数据采集系统中的应用 [J], 马国庆;王辉明;李守才;宗
遐龄;肖翌
3.节点技术在新一代地震勘探采集仪器中的应用 [J], 封召鹏;;
4.时钟恢复及同步技术在地震勘探仪器中的应用 [J], 颜良;罗兰兵;程虎军;饶兰冰
5.时钟恢复及同步技术在地震勘探仪器中的应用 [J], 沈卓
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地震数据采集传输控制系统设计与实现
随着地震勘探技术的发展和勘探要求的提高,地震勘探仪器也从模拟光点记录仪器发展成网络全数字化仪器,电子、通信等技术的不断发展为仪器的不断升级提供了可能。

当前广泛采用24位Σ-△型ADC技术的地震仪器都可以满足高精度勘探要求,但随着实际勘探任务和方式的需求变化,研制符合任务需求的灵活便捷、稳定可靠的仪器成为必需。

本课题根据实际应用需求,设计一种数据采集传输控制系统,实现小震级地震数据的采集、存储与传输。

本文根据系统的应用需求,给出系统主要功能技术指标,并提出系统总体方案,该方案包括数采传输控制系统,远程监控系统和两个系统间的数据无线传输组网方案。

根据数采传输控制系统功能需求分析,选取合适的各功能模块主器件,硬件设计方面,对主控MCU C8051F020接口资源进行分配,给出数据采集、GPS授时、数据存储、显示功能模块的电路设计,以及印制电路板设计;软件设计方面,介绍了软件集成开发环境,设计软件总体结构,给出数据采集、GPS授时、无线通信等功能模块软件设计流程。

最后,对数采传输控制系统进行硬件和软件功能测试,给出测试方法和测试结果,并提出改进建议。

实验结果表明,数采传输控制系统较好的实现各项主要功能,并将应用于实际测量任务。

地震勘探系统中的技术进步：24位采集和并行计算
哲郎.,鹤;孙学进
【期刊名称】《石油物探译丛》
【年(卷),期】1996(000)003
【摘要】一、前言近十年来,地震勘探系统发展上的技术进步主要为24位数据采集和数据处理中的并行计算。

目前这些技术在日本国内地震勘探上虽用得不太多,但今后将会稳步地采用。

文中介绍了这些技术,并顺便介绍一下已产品化的24位地震仪和并行计算机,同时还介绍了并行计算机实际模拟试验情况。

【总页数】12页(P35-46)
【作者】哲郎.,鹤;孙学进
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P631.443
【相关文献】
1.Guidance自动导航系统在地震勘探高效采集施工中的应用 [J], 武永生;栾虹;王洪涛
2.无线扩频技术在地震勘探数据采集系统中的应用 [J], 马国庆;王辉明;李守才;宗遐龄;肖翌
3.SI数据采集系统在高分辨地震勘探中的特点分析 [J], 张玉良;潘树仁;何黄生
4.低功耗海洋地震勘探数据采集系统设计 [J], 孙鹏
5.基于Hadoop分布式文件系统的地震勘探大数据样本采集及存储优化 [J], 杨河山;张世明;曹小朋;李春雷;姜兴兴
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第21卷 第2期东 北 地 震 研 究Vol 121 No 12 2005年6月 SEISMOLOGICAL RESEARC H OF NORTHEAST CHINA J un 12005一种24位实时地震数据压缩方法的研究孙宏志(辽宁省地震局,辽宁 沈阳 110031)摘 要:本文介绍了实时地震数据压缩的一种新方法,即在预测编码的基础上,对产生的编码进行统计分类,再根据统计结果为每一编码分配码长度及附加长度和地址。

本文还分析比较了本压缩方法与WIN -RAR 、WINZIP 等通用压缩方法各自的优势,并对同一地震数据分别用这三种压缩软件进行压缩比较试验。

关键词:数据压缩;编码中图分类号:P315163 文献标识码:A 文章编号:1004-2865(2005)02-0057-05收稿日期:2004110作者简介:孙宏志(1973105),男,1996年毕业于辽宁大学,硕士,工程师1现主要从事电子仪器的研制与维护工作10 引 言全国大部分省市建成数字地震台网并投入使用,采用数字技术具有许多优越性,但同时也使数据量大增。

这就需要昂贵的通信信道和昂贵的硬件进行数据的传输、存储和管理。

数据压缩无疑是解决这一问题的有效方法,因此我们提出一种高效的、基于预测编码及统计基础上的24位实时地震数据压缩方法。

1 理论基础现代统计学和控制理论常常运用/时间序列分析0的概念,来解决动态系统的输出状态问题。

这些理论的发展对于通信工程的理论与实践发挥了很大的作用,在这些理论与技术的基础上,形成了一支专门用于压缩相关信源的预测编码理论分支[1]。

简单的时不变线性预测k 时刻信号取样的线性预测值可表示为:x C k =6Ni =1a i x k -i(1)实际的x k 值与其预测值x C k 之间有一个差值信号e k ,所以e k =s k -x C k =x k -6N i =1a i x k -i (2)为了使预测误差在某种测度下最小,就须按照最小均方误差准则(MMSE)来讨论,这也叫做均方误差(MSE)意义下的最佳设计。

第 1 9 卷第2 期地球物理学进展Vol .19No .22004 年6 月(300 ～ 303)PROGRESS IN GEOPHYSICS June 2004Δ-΢A/D转换技术及在地震勘探中的应用袁子龙 , 李婷婷(大庆石油学院, 大庆163318)摘要Δ调制型 A/ D 转换技术是Δ-΢A/ D 转换技术的基础 .本文阐述了Δ调制型 A/ D 转换器的基本原理 , 对信噪比和Δ-΢A/ D 转换器的噪声成形作用进行了分析与推导 , 深入探讨了Δ -΢A/ D 阶次、信噪比及采样率之间的关系 , 并由此得出结论:当代遥测地震仪采用24 位四阶Δ-΢A/ D 转换器是高分辨率地震勘探精度的基本要求(瞬时动态范围或信噪比为 120 dB).关键词A/ D 转换器 , Δ调制采样率 , 过采样 , 信噪比 , 噪声成形中图分类号P631 文献标识码 A 文章编号1004-2903(2004)02-0300-04The Δ-΢A/D converting technique and itsapplication in seismic explorationYUAN Zi-long , LI Ting- ting(Daqing Petroleum Institute , Daqing 163318 , China)Abstract The Δ-΢A/ D converting technique bases on the Δmodulating A/ D converting technique .The basic theory ofΔmodulating A/ D converter , the signal-noise ratio and the noise shaping of Δ-΢A/ D converter are described and analyzed in this paper .The relationship between the orders of Δ-΢A/ D converter and the signal-noise ratio and the sampling rate are discussed deeply .The paper draw the conclusion that it is the basic needs to use 24 bits Δ-΢A/ D converter in modern telemetric seismograph whose instantaneous dynamic range or the signal-noise ratio should be 120 dB .Keywords A/ D converter ;Δ modulator , sampling rate , over sampling , signal-noise ratio , noise shaping(法国产)和 -作者简介 袁子龙 , 男 , 1961 年生 , 黑龙江省肇源人 , 1994 年4 月硕士毕业 , 副教授 , 现主要从事高分辨率地震数据采集方面的研究 .0 引 言高分辨率地震勘探要求地震信号的动态范围高达120 dB , 这就要求数据采集系统A/ D 转换器不低于20 位 , 这在传统数据采集系统中是无法实现的 .因为传统数据采集系统先将连续的地震信号进行采样 , 之后再对多路串行的离散样电压(子样电压)进行A/ D 量化 , A/ D 转换器位数越多 , 每个子样电压的量化时间越长 , 要求采样率就越低 , 致使更高频率的地震信号得不到记录 , 这是无法满足高分辨率地震勘探需要的 .另外较多位数的传统 A/ D , 需要由模拟电路产生众多的一系列标准权电压 , 用它们逐个与子样电压进行比较 , 靠模拟电路来保证这些权电压的精度是很难做到的 .上述两方面的问题都因为 Δ -΢A/ D 转换技术的应用而得到解决 .以收稿日期 2003-06-30 ; 修回日期 2003-10-10 . 基金项目 黑龙江省自然科学基金项目(2010222)资助 .SN388 SYSTEM 2000 型代表的当代遥测地震仪 , 在高分辨率地震勘探野外数据采集工作中发挥着重要的主导作用 , 它们的技术关键都是在野外采集站中设置了 24 位 Δ΢A/ D 转换器 .全面了解和掌握 Δ-΢A/ D 转换器基本原理及在地震勘探中的应用对地球物理工程技术人员是十分重要的 .1 Δ-΢A/D基本理论1 .1 Δ调制型A/ D 转换技术Δ调制型 A/ D 转换技术是 Δ-΢A/ D 转换技术的基础 , 与传统 A/D 转换技术截然不同 , Δ调制型 A/ D 转换器工作的基本动作仅仅是将信号相邻离散点的差值(Δ)转换为 1 位二进制代码 (0 或 1)[ 1] , 也即现时子样电压 A/ D 转换的结果仅由前一2 期 Δ-΢A/ D 转换技术及在地震勘探中的应用 301子样(已被转换成数字量)末位加 1 或减 1 而成 . 1 .2 过采样技术由 Δ调制型 A/D 转换技术可知 , 信号相邻离散点的差值必须足够小 , 否则对其进行 1 位量化将带来较大的误差 .解决的办法是将采样频率提高到信号频率的成百上千倍 , 并称此为过采样 .在传统 A/ D 转换技术中 , 采样定理要求在一个信号周期之内 , 离散点数应多于两个 .而在过采样技术中 , 一个信号周期之内应有成百上千个离散点 .图 1 Δ 调制型 A/ D 原理示意Fig .1 the theory of Δ modulating A/ D converterΔ调制型 A/ D 转换原理可以结合图 1 加以说明 , x(t )是输入的连续模拟电压信号 , y(t )是输出的数字量 , y (t )经 D/A 转换后输出一个模拟电压 x p (t), 它代表了前一个离散点值 , 由过采样保证 x p (t)与 x (t )相差甚小 .当 x (t ) -x p (t )>0 时 , e(t )>0 , D 触发器输出 Q =1 , 累加器加 1 ;当 x (t) -x p (t )<0 时 , e(t)<0 , D 触发器输出Q =0 , 累加器减 1 .从上述分析过程可以看出 , x p (t)是一个阶梯电压 , 其横向阶梯为过采样间隔(Δt = 1 ), 纵向阶梯为一很小的电压量 Δ, 整个 A/ D 量化过F s程就是用阶梯电压 x p (t)跟踪连续模拟电压 x(t )的过程 .在数学上 , 对微小量的累加就是积分 , 所以图 1 中的累加器就是积分器 .而阶梯信号 x p (t)可以由模拟积分器对具有一定大小的正负电压积分获得 , 由此得到 Δ调制型 A/ D 组成框图如图 2 . 1 .3 数字滤波技术数字滤波器的主要功能是对高速数据流进行数字去假频滤波和数据抽取 .由于过采样 , 使得在一个信号周期内具有成百上千个离散点值 , 所以需要按正常采样频率 f s 对数据进行抽取(重采样), 不过在重采样之前必须先进行数字去假频滤波 , 以防止在重采样时引入假频干扰(或称混迭干扰).图 2 Δ 调制型 A/ D 组成框图Fig .2 the composition of Δ modulating A/ Dconverter1 .4 Δ调制型A/ D 信噪比分析设基带信号频率范围为 0 ～ f B , 量化阶梯为 Δ 的线性 A/D , 在 0 ～ F s /2 范围内 , 量化噪声功率具有白噪声特征 , 信号基带内噪声功率为Δ2 f BN =.(1)3 F s通过分析 Δ调制型 A/ D 斜率过载失真可以确定信号的最大不失真电压 ,当信号的斜率大于阶梯信号的斜率时 , 阶梯信号 x p (t)将跟不上信号 x(t)的变化, 输出y(t)将严重偏离x (t), 此时出现斜率过载失真.以输入谐波信号为例,即x (t)= Asin(2πf B t + φ),则很容易推出不产生斜率过载的最大不失真电压为Δ F sA max = . (2) π 2f B信噪比S NR可表示为=10logA2max N -1=30log F s -S NR8 .18 .2f B(3) 由(3)式可知, 信号频率越高, 信噪比越低, 频率每提高一个倍频程, 信噪比就会下降9 dB ;过采样频率越高, 信噪比越大.法国产SN388 遥测地震仪的过采样频率F s =320 ×103 Hz , 1 ms 采样时, f B =400 Hz , 计算出的信噪比为70 dB , 这一指标是非常低的, 其分辨率还不足12 位.1 .5 Δ-΢A/D组成及其噪声成形作用Δ调制型A/ D 存在两方面缺点和不足[ 2] , 首先当输入为一变化速率过快的交流信号时, 产生斜率过载失真;其次当输入为直流信号时, Δ调制型A/D 输出为一交流信号, 二者严重不符.解决上述问题的办法是在信号量化之前对其积分, 然后再对输出进行微分.结合图2 , 将两个积分器合并为一个放在输图3 Δ-΢A/ D 组成Fig .3 the composition of Δ-΢A/ D入加法器之后, 在输出端积分和微分可抵消, 得到Δ-΢A/ D 组成框图如图3 所示, 输出表示为Y (j ω)= G X (j ω)+ j ωQ(j ω) . (4) j ω+G jω+G其中G 为积分器增益, Q(j ω)为量化噪声.从(4)式可以看出, Δ-΢A/ D 对信号而言相当于低通滤波器, 基带以内信号顺利通过, 基带以外的高频信号得到抑制;Δ-΢A/ D 对量化噪声而言相当于高通滤波器, 基带以内的噪声得到抑制, 从而有效地提高了基带信号的信噪比.Δ-΢A/ D 信噪比可表示为[ 3]F sS NR =30log +0 .8 . (5)2f B(5)式与(3)式相比较可知, Δ-΢A/ D 比Δ调制型302 地球物理学进展19 卷1 2A/ D 的信噪比提高了9 dB .2 高阶Δ-΢A/D及应用提高Δ-΢A/ D 系统信噪比有两种方案:一是低阶系统和高过采样频率;二是高阶系统和低过采样频率.当采用第一种方案时, 太高的过采样频率会使电路的内部热噪声和其它噪声远大于系统的量化噪声, 而系统只能对量化噪声进行成形滤波, 此时系统的输出信噪比、精度和性能均下降.当采用第二种方案时, 较低的过采样频率, 使系统的非量化噪声降低, 积分器阶次的提高又降低了量化噪声, 因此可以获得很高的精度和信噪比.设计一个高阶的Δ-΢A/D 涉及较深的信号与系统方面的理论[ 4] , 大体可以分为巴特沃斯和逆切比雪夫两种类型.图4 是简单的二阶巴特沃斯Δ-΢A/D[ 5] , 它的输出可表示为G2Y (j ω)= ω2 -G2 -j ωX(j ω)+ω2ω2 -G2 -j ωQ(j ω) . (6)图 4 二阶Δ-΢A/ D 组成Fig .4 the composition of 2th order Δ-΢A/ D由(6)式可以清楚看出, 二阶Δ-΢A/D 对信号而言相当于二阶低通滤波器, 对量化噪声而言则相当于二阶高通滤波器, 在信号基带范围内可以进一步提高信噪比.二阶Δ-΢A/ D 信噪比可表示为[ 3]F sS NR =50log -7 .0 . (7)2f B根据文献[ 3] , L 阶Δ-΢A/ D 的信噪比为F sS NR =10(2L +1)log +2f B10log(2L +1)+6 -10L . (8) 在当代24 位遥测地震仪中, 过采样频率达到几百千赫兹, 以法国产SN388 遥测地震仪为例(F s =320 KHz), 并且分别取L =3 、L =4 和L =5 , 得到信噪比为160 ×103S NR(3)=70log -15 .5f B160 ×103S NR(4)=90log -24 .5. (9)f BS NR(5)=110log 160 ×103 -33 .6f B根据式(5)、式(7)和式(9)绘出信噪比与信号频率的关系曲线如图5 .满足勘探精度要求的信噪比应不小于120dB , 能够满足这一要求的最高频率分别为17Hz 、610 Hz 、1 855 Hz 、3 968 Hz 和6 423 Hz . 当采样率分别是0 .25 ms 、0 .5 ms 、1 .0 ms和2 .0 ms 时, 信号的最高频率成分分别为1 600 Hz 、800 Hz 、400 Hz 和200 Hz , 能够满足信噪比在120 dB 以上的模数转换器分别是三阶、四阶和五阶Δ-΢A/ D , 考虑到仪器整体系统的信噪比(瞬时动态范围)要小于Δ-΢A/ D 的量化信噪比, 所以要求量化信噪比要比120 dB 大得多, 将f B =1 600 Hz代入(9)式计算出信噪比分别是124 .5 dB 、157 .5dB和186 .4dB , 由此可见选择四图 5 信噪比与信号频率关系曲线图Fig .5 the curve of SNR versue signal frequency阶Δ-΢A/ D 基本能够满足地震勘探的需要.针对SN388 遥测地震仪, 前置放大器增益分别为0 dB 、12 dB 和24 dB 时, 等效输入噪声分别为1 .6 μV 、400 nV 和200 nV , 折算到模数转换器中的噪声分别为 1 .6 μV 、1 .6 μV 和 3 .2 μV , 量化阶梯电压Δ=0 .2 μV ,24 位(一位符号)A/ D 的满标电压为(223 -1)×0 .2 =1 .68 ×106 μV ,系统信噪比(瞬时动态范围)分别为120 dB 、120 dB 和114 dB .由此可见SN388 遥测地震仪采用四阶24 位Δ-΢A/D 转换技术, 基本满足了高分辨率地震勘探对瞬时动态范围与信噪比的需要. 3 结论3 .1 Δ-΢A/ D 转换技术在地震勘探中的应用, 使得地震数据采集系统即能有一个更多位数(高达24 位)的模数转换器, 又能记录更高频率成分(高达1 600 Hz)的地震信号, 从而保证了地震数据采集系统在较宽的频率范围内有一个大的瞬时动态范围(高达120 dB).3 .2 高阶Δ-΢A/D 转换技术是实现更高系统信噪比(瞬时动态范围)的技术基础, 要想获得120dB 的瞬时动态范围与信噪比, 需要采用四阶以上(含四阶)的Δ-΢A/D 转换器, A/ D 有效位数要大于20 ,SN388 遥测地震仪采用的是24 位(1 位符号)四阶Δ-΢A/ D 转换器.3 .3 由于采用过采样技术, 使得模拟地震信号中不会含有不满足采样定理的高频成分, 所以在数据采集系统中不再设置模拟去假频滤波器.由于Δ-΢A/ D直接接收连续模拟信号, 输出数字信号, 因此自然就取消了瞬时浮点放大器, 使得数据采集系统的模拟电路大大减少, 从而降低了电路噪声, 提高了信号的保真度.参考文献 (References):[ 1] 邹家禄, 骆立俊.过采样Δ΢调制技术[ J] .电声技术, 1994 ,(11):32 ～ 38 .[ 2] 曹广华, 袁子龙.高分辨率地震仪模数转换器的噪声整形[ J] .大庆石油学院学报, 2002(1):8 ～ 12 .[ 3] 柴书常.Δ-΢A/ D 转换器浅析[ J] .石油仪器, 2000(6):4 ～ 8 . [ 4] 骆立俊, 邹家禄.五阶过取样18bitΔ΢ADC-AD1879 的分析[ J] .电声技术, 1996(4):22 ～ 27 .[ 5] 张亮, 孟庆昌, 华正权.Δ-΢模数转换器基本原理及应用[ J] .电子技术应用, 1997(3):50 ～ 52 .2 期Δ-΢A/ D 转换技术及在地震勘探中的应用303Δ-ΣA/D转换技术及在地震勘探中的应用袁子龙李婷婷【摘要】：Δ调制型A/D转换技术是Δ-ΣA/D转换技术的基础.本文阐述了Δ调制型A/D转换器的基本原理,对信噪比和Δ-ΣA/D转换器的噪声成形作用进行了分析与推导,深入探讨了Δ-ΣA/D阶次、信噪比及采样率之间的关系,并由此得出结论:当代遥测地震仪采用24位四阶Δ-ΣA/D转换器是高分辨率地震勘探精度的基本要求(瞬时动态范围或信噪比为120d B).【作者单位】：大庆石油学院大庆石油学院【关键词】：A/D转换器Δ调制采样率过采样信噪比噪声成形【基金】：黑龙江省自然科学基金项目(2010222)资助.【分类号】：P631【正文快照】：0引言高分辨率地震勘探要求地震信号的动态范围高达120dB,这就要求数据采集系统A/D转换器不低于20位,这在传统数据采集系统中是无法实现的.因为传统数据采集系统先将连续的地震信号进行采样,之后再对多路串行的离散样电压(子样电压)进行A/D量化,A/D转换器位数越多,每个子。

震情图像与24位实时地震数据压缩方法的研究的开题报告一、研究背景和意义地震是指地球有异常的振动或晃动，主要地震波是由地体内部的构造变化或地表破坏引起。

地震是地球上最常发生的自然灾害之一，它带来的危害和灾难是人类难以承受的。

因此，关于地震的研究已经成为人们关注的焦点。

地震数据的收集、处理和分析一直是地震研究的关键方面。

随着现代技术的不断发展，我们已经成功地开发了各种地震观测设备和数据处理工具。

如今，对于地震数据的高效率处理和传输变得越来越重要，这样可以支持施加预警、减少风险和改善人们的生活。

本研究的主要目的是针对24位实时地震数据和震情图像进行压缩，以便降低数据传输和储存的成本，加速预警时间，提高地震数据的处理效率，为地震预警和随后的抢救行动提供必要的支持。

二、研究内容和方法本研究将采用如下内容和方法：1. 震情图像的压缩图片压缩可以消除数据冗余，减少数据传输和储存的成本。

本研究将探讨如何对震情图像进行最佳的压缩，使得图像的质量丝毫不受影响。

2. 24位实时地震数据的压缩对地震数据进行压缩可以减少数据传输和储存的成本，提高数据的处理效率。

本研究将探索如何对24位实时地震数据进行压缩，以减少数据传输和储存的成本。

3. 震情图像和24位实时地震数据的联合压缩震情图像和24位实时地震数据的联合压缩可以大大降低数据的传输和储存成本。

本研究将研究如何将震情图像和24位实时地震数据联合压缩，从而实现高效率的数据传输和储存。

4. 压缩效果的评估本研究将研究不同压缩方法的效益，并对比各个方法的优缺点，从而对不同的方法进行评估。

三、论文结构和预期结果本研究的论文将包括以下部分：1. 引言介绍本研究的背景、目的和方法。

2. 相关工作对于地震数据压缩方面的研究进行综述，并对比各种不同方法的优缺点。

3. 震情图像的压缩研究如何对震情图像进行最佳的压缩。

4. 24位实时地震数据的压缩研究如何对24位实时地震数据进行压缩。

5. 震情图像和24位实时地震数据的联合压缩研究如何将震情图像和24位实时地震数据联合压缩。

第15卷　第2期 江　汉　石　油　科技 Vol.15　No.2 2005年6月J I A NGHAN PET ROLEUM SC I ENCE AND TECHNOLOGY Jun.200524位地震数据采集系统进行高精度石油地震勘探的局限性廖声刚(江汉石油管理局地球物理勘探处) 摘　要　新型24位地震数据采集系统具有高稳定性、高保真度、大瞬时动态范围等特点,但是它们对于高精度石油地震勘探仍具有很大的局限性,通过分析,提出了对24位地震数据采集系统进一步改进、完善的思路。

即设法扩大24位AD转换器的实用动态范围和减小混叠在一起的高低频反射信号的幅度差。

主题词　高分辨率勘探地震勘探设备数据采集数字化转换器油气勘探 1992年美国I/O公司首次推出24位∑―ΔAD 转换器的地震数据采集系统,引领了地震勘探设备的一场革命,很快,无论是有线地震数据采集系统还是无线地震数据采集系统纷纷摈弃I FP(瞬时浮点放大器)+15位AD转换器的设计模式,无一例外都采用了24位∑―ΔAD转换器,法国SERCE L公司推出的S N388以其简洁的设计、优良的性能,迅速在世界物探市场扩张。

人们为24位地震数据采集系统的诞生和应用叫好不是没有道理的。

地震数据采集系统作为地震勘探工具,要满足地震勘探技术发展的需要。

现在地震勘探领域正在向过渡带延伸,复杂的地表环境对地震数据采集系统的灵活性、适应性、稳定性提出了更高的要求,而高精度地震勘探技术的发展对地震数据采集系统的许多重要指标也提出了更高的要求,如保真度要高、瞬时动态范围要大等等。

24位地震数据采集系统正是适应了这些要求诞生和应用的,特别是高稳定性、高保真度、大瞬时动态范围。

与I FP+15位AD的地震数据采集系统比较, 24位地震数据采集系统的确占有非常明显的优势。

但是,值得一提的是,新型24位地震数据采集系统对于高精度石油地震勘探来说,仍具有很大的局限性。

124位地震数据采集系统的优势图1为24位与I FP+15位地震数据采集系统的电路结构图。

24 位 AD 转换器 CS5381 及其在高速高精度数据采集系统中的应用 摘要 5381 中公司生产的 120、 192 高性能立体声 24 位∑－△ ／变换器， 文中介绍了 5381 的性能特点及其在高速高精度采集系统中的应用，给出 了由两片 5381 和、-及存储器构成的四通道并行数据采集系统的设计方法 和测试结果，该系统在混场源电磁法接收机中已经得到了很好的应用。

关键词 5381；；；并行数据采集系统１ 引言在弱信号检测仪器开发过程中，选用高精度的Ａ／Ｄ转换芯片往 往可以给设计带来方便。

一般情况下，在对宽频带弱信号进行检测时，范文先生网收集整理不 仅要求ＡＤＣ具有大动态范围，同时对ＡＤＣ的采样速率也提出了更高的 要求。

ＣＳ５３８１是目前市场上动态范围和采样速率两项指标都很突出 的一款２４位ＡＤＣ，它的推出为设计高速高精度采集系统提供了一个较 好的解决方案。

２ ＣＳ５３８１的主要性能特点ＣＳ５３８１是ＣｉｒｒｕｓＬｏｇ ｉｃ公司推出的１２０ｄＢ、１９２ｋＨｚ高性能立体声模数转换芯片。

该芯片采用２４引脚ＴＳＳＯＰ或ＳＯＩＣ封装，其引脚排列如图１ 所示。

该芯片采用５Ｖ工作电源。

它的内部集成了一个可直接与５～２．５Ｖ逻辑电平接口的电平转换 器、一个可消除直流偏移量的高通滤波器、一个线性相位数字抗混叠滤波 器和溢流监测器。

ＣＳ５３８１所具有的这些特性使其在高品质音频处理和精密测控 等领域都得到了很好的应用。

ＣＳ５３８１的主要性能特点如下●具有２４位转换精度； ●采样速率 可以达到１９２ｋＨｚ；●具有１２０ｄＢ动态范围；●可工作于５Ｖ模拟 电压和３～５Ｖ逻辑电压；●兼容２．５～５Ｖ逻辑电平；●带有线性相位 抗混叠滤波器； ●采用差动模拟信号输入方式； ●具有主、 从两种工作模式； ●内置数字高通滤波器。

图 2ＣＳ５３８１使用起来非常方便，可工作在主、从两种模式下。

模式选择可通过管脚２Ｍ／Ｓ来进行。