海洋物探地震数据采集与记录系统

设计了一种基于CPCI总线、二级分布式海洋地震拖缆数据采集与记录系统,包括水下采集与传输系统、船载记录系统。系统的主要特点是单检波器、道间距为3.125m、24位ADC。系统主要指标动态范围为115dB,谐波畸变为-106dB,系统容量支持单缆1920道、1ms采样间隔,可同时连接4缆。系统经过海试,采集了地震数据,绘出了地震剖面图,各项技术指标达到了要求。

基于FPGA的PCI接口设计

介绍一种使用PCI宏核逻辑进行的更加简单高效的PCI接口设计方法。该方法将PCI接口和PCI用户逻辑集成在一片FPGA里，可以对整个逻辑进行仿真调试，大大缩短了开发周期、提高了系统集成度和性能。重点叙述了ALTERA公司提供的32位TARGET接口宏核pci＿t32的原理和结构，分析了时序设计要点，给出了典型应用的逻辑设计框图和注意事项。

冗余系统槽CompactPCI高可靠平台

为了获得高可靠和高带宽的通讯平台 ,设计了一种 16槽位CompactPCI高可靠平台。该平台可以对包括主系统板的所有插件提供冗余备份 ,故障板可以被自动隔离 ,备份件可以被自动连接 ,可以在不停机的情况下拔插系统板及其它插件。其总线带宽峰值可达 5 2 8Mbyte/s ,具有 99.999%的高可靠性能 ,在现代通讯、航天、军事等领域具有广阔的应用前景。

基于FPGA的数字时钟设计

本文介绍一种基于FPGA的数字时钟设计方法:DCM(数字时钟管理器)。DCM使用完全数字反馈系统确保多个时钟同步,使用完全数字延迟线技术可以精确控制时钟的频率和相位。用户可以编程控制时钟任意倍频和分频及任意相位移动,使用非常方便可靠。文章还给出应用设计原理图及逻辑仿真波形图。

100MHz可编程数字信号发生器

介绍一种基于ＩＳＡ总线的可编程数字信号发生器，其特点是：工作时钟 １００ＭＨｚ，用可编程逻辑器件ＥＰＬＤ作为核心元件，信号输出多达１６路，用ＬａｂＷｉｎｄｏｗｓ／ＣＶＩ软件设计的ＰＣ机虚拟仪器面板，界面友好，操作方便。并给出了硬件原理框图。

CompactPCI总线热插拔单板的电气设计

CompactPCI热插拔单板的电气设计必须满足热插拔规范的要求。要保证在拔插单板时,不对CompactPCI总线产生较大的冲击,不影响CompactPCI总线上数据传输的正确。因此在进行热插拔单板的电气设计时,必须考虑到静电放电、预充电、信号串联匹配、信号线长度限定以及滤波电容大小的限制等几个方面。详细介绍了CompactPCI热插拔单板的典型结构、物理连接过程及电气设计技术要点。

量子密钥分发实验数据采集系统

介绍了为验证量子密钥分发协议而设计的专用数据采集系统。目前,国外实验中通常采用的是用Rb原子钟来做基准时钟的模拟系统,价格昂贵,相比之下本系统是采用全数字技术,利用现在功能强大的现场可编程逻辑阵列(FPGA)来实现所有的逻辑,总线接口设计成PCI插卡方式,使用方便,容易升级,并提供多种工作模式,可以连续不问断的采样数据。所采样数据直接存储到计算机,为量子密钥分发实验提供了一个简单、有力的实验工具。

适用作远程实时数据采集平台的光纤通讯系统

介绍一种基于 PCI总线的点到点远程高速光纤通讯系统 ,其最大传输速率为 4 0 0 M bit/ s,最大传输距离超过 4 0 km。系统设计力求简洁可靠 ,除了采用硬件自动查错、软件纠错编码外 ,还采用了命令交互比较、误码重传等多种方法以确保通讯正确无误。本系统特别适用于作为远程实时数据采集。

地震数据采集系统中的数据传输系统设计

针对地震数据采集系统中数据传输的要求,设计了一种长距离冗余数据传输系统,采用串行/解串(Serializer/deserializer,SerDes)技术,利用现场可编辑门阵列(Field programmable gate array,FPGA)作为控制,实现了多节点数据的远距离高速有序传输。两个相邻传输节点之间使用两条互为备份的数传通道同时发送数据,接收端硬件上实现两路数据的实时校验和判选,有效地提高了传输系统的稳定性和可靠性。

高性能水下地震数据采集系统设计与实现

针对高分辨海上石油勘探中的水下地震信号的特点和采集要求,采用Σ-Δ结构ADC和数字抽取滤波器设计了高性能、高可靠性的水下拖缆数据采集系统。FPGA逻辑实现了对分布式数据采集的实时控制和流水线结构的远距离数据传输。

地震数据采集中基于FPGA的多DDR SDRAM控制器设计

实现高速大容量数据的无死时间乒乓存储是地震数据采集系统的一项关键技术,本设计采用在一片FPGA中,通过共享同一个PLL和DLL来实现2个DDR SDRAM控制器,应用于海上高精度地震拖缆采集与记录系统中光纤控制接口板上,完成对水下地震采集数据的接收、乒乓缓存、数据拼接及时序转道序功能.最终系统仿真和测试结果表明,该控制器能够在133MHz频率上稳定运行,达到了预期的设计目标.

24位ADC在地震数据采集中的应用

针对水下地震信号的特点,设计研制了一个24位分辨率精度、120dB动态范围的地震数据采集系统。通过采用基于Sigma-Delta技术的24位ADC芯片CS5372和配合使用的数字滤波芯片CS5376A,在一个采集板上实现了四个通道的数据采集。前端模拟处理采用电荷放大器结构,后端控制和通信采用一片FPGA,实现了采集系统的高性能和高可靠性,同时采用DAC芯片CS4373实现系统的自检测试,为系统的可维护性提供方便。

基于嵌入式技术的视频监控系统的设计

介绍了一种嵌入式网络视频监控系统,详细阐述了系统的总体结构和特点、硬件的基本框架及各部分功能、软件的结构及流程。

海洋石油勘探数据采集与记录系统主控软件设计与实现

介绍了首例国产石油勘探数据采集与记录系统的主控软件系统.该软件设计成环形分层体系架构,包含工作区、数据交换、软件内核和系统监控四个模块.采用UML统一建模语言进行系统级设计,以X Window/Motif通用界面编程技术实现,并采用多线程并行处理和分布式处理技术,系统工作环境为Solaris8.0.软件可以同时接收和处理16条光缆(1 920×16道)数据,还能对系统的状态进行同步监控.系统具有界面友好、兼容性好、扩展性强、可靠性高等特点.

时钟抖动测量方法

研究了时钟抖动的测量方法,并根据时钟抖动与ADC采样信号信噪比之间的关系,提出利用信噪比测量时钟抖动的两种方法:(1)通过信噪比与信号频率之间的关系计算时钟抖动的频率扫描法;(2)通过信噪比与信号幅度之间的关系计算时钟抖动的幅度扫描法。同时利用M atlab分别对两种方法进行了仿真和验证。最后用这两种方法分别测量了锁相环时钟和晶振时钟的抖动。测量结果表明,频率扫描法、幅度扫描法测量时钟抖动操作简单、测量精确,并且具有很好的一致性。

时移地震数据采集和记录系统中数据汇聚和传输子系统的设计(英文)

介绍了该系统的整体结构,包括:水下压力获取子系统,船载数据汇聚和传输子系统,以及室内控制和数据记录子系统。然后详细介绍了船载数据汇聚和传输子系统的软硬件设计,它使用了可编程逻辑阵列FPGA和嵌入式操作系统VxW orks,显示出了良好的可靠性、灵活性和可扩展性。

伪随机数发生器的FPGA实现与研究

在很多实际应用中,直接利用FPGA产生伪随机序列的方法可以为系统设计或测试带来极大的便利。本文给出了基于线性反馈移位寄存器电路,并结合FPGA的特有结构,设计了一种简捷而又高效的伪随机序列产生方法。最后通过统计对比,说明了这种方法所产生的随机序列不仅可具有极长的周期,而且还具有良好的随机特性。

vxWorks下基于缓冲队列的全双工网络通讯

文章针对半自动大型仪器使用半双工网络通讯造成的效率下降问题,建立了在嵌入式实时操作系统vxWorks下全双工网络通讯的模式,并特别提出了双缓冲队列的流水线处理方法和通讯死时间的概念。该方法充分利用vxWorks对多任务和网络的良好支持,做到了在操作人员层面上的软件零死时间,在改善系统响应特性,提高软件效率上都很有帮助。因此比半双工通讯方式更加适用于半自动控制。

海上分布式多通道地震勘探仪器实时控制系统设计及测试

设计了一种适用于海上分布式多通道地震勘探仪器的实时控制系统。为了既保证系统控制的实时响应和执行能力,又保证其具备较强的灵活性,该实时系统被设计成一种分布式、层次化、异构的树状结构,控制命令的具体执行全部由硬件逻辑完成,通过优化设计的硬件逻辑状态机保证了系统响应的强实时性;设计了一种同步控制方法和严格的时序关系,保证了各分布式执行器命令执行的一致性;控制命令的分发和协议控制由软件系统完成,提高了控制响应的灵活性。室内和海上二维和三维地震采集试验证明了本文设计思路的正确性和设计方法的可行性,对其他相关控制系统设计具有一定的参考价值。

大型地震数据采集系统中的实时监视系统设计

针对大型数据获取系统对系统工作状态的实时监视需求,介绍了一种可以用于数据采集系统中监视子系统的设计。该监视系统用于实时获取数据采集系统的工作状态信息以及数据获取系统采集到的数据的质量。该监视系统根据监视数据实时性要求和数据量大小不同而设计相应数据传输路径,并在相应传输路径做相应优化。系统的长期稳定运行表明了该监视系统可以可靠稳定地实时监视整个数据采集系统。该监视系统设计结构简单,实时性较强,较好地结合使用了软硬件,该监视系统也可以应用于其他数据采集系统。