基于DSP技术的浅探孔多级多分量地震波信号数据采集系统

摘要

地震波的接收问题，是地震勘探过程中极其重要的环节，本文根据相关科研项目的研究内容为背景，采用TI公司的TMS320F2812数字信号处理器作为主控制器，重点开展了浅探孔多级多分量地震波信号数据采集系统的硬件和软件的设计。 TMS320F2812控制器不仅具有运算能力强、低功耗、速度快等优点，其内部还集成了多种外设器件，简化了系统设计。论文对系统硬件和软件功能的实现、抗干扰性等问题进行了深入的研究。 在硬件部分，介绍了系统所用到的主要芯片的特性，设计了以TMS320F2812为核心的硬件电路，主要包括信号调理电路、DSP最小系统电路、数据存储器电路和串行通信接口电路。 在软件部分，给出了DSP系统软件的主体框架及各功能模块的设计与实现。DSP软件的编制和调试是在集成开发环境CCS2000下完成的，采用C语言和汇编语言混合编程。利用Delphi6.0编写了一个在Windows环境下的应用程序，通过可视化、友好的人机界面实现数据的接收与显示。 硬件电路和软件设计是整个系统的核心。经过调试，系统可以完成信号的采集、存储、处理和传输任务，测试表明其性能达到预期目标。

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声明

第一章绪论

1.1课题的背景及意义

1.2数字地震仪的发展和VSP地震信号采集系统国内外现状

1.2.1数字地震仪发展的历史及特点

1.2.2 VSP地震信号采集系统国内外现状

1.3数字信号处理

1.4论文主要工作内容

第二章系统总体设计方案

2.1垂直地震剖面方法的主要技术特点和基本理论

2.1.1垂直地震剖面方法主要技术特点

2.1.2垂直地震剖面方法基本原理

2.2浅探孔地震波频谱主要特征

2.3微测井野外地震仪记录频率范围的选择

2.4系统总统设计方案

第三章系统硬件设计

3.1三分量地震波传感器

3.1.1传感器

3.1.2三分量地震波传感器设计

3.2采集系统信号调理电路板硬件设计

3.2.1信号调理电路

3.2.2接地电阻的测量

3.2.3实际单通道电路原理图

3.3 DSP最小系统硬件设计

3.3.1核心DSP芯片介绍

3.3.2电源的设计

3.2.3复位电路

3.3.4时钟电路

3.3.5外部存储器电路

3.4硬件抗干扰设计

第四章系统软件设计

4.1 DSP软件设计

4.1.1 CCS软件简介

4.1.2数据采集程序

4.2 Delphi程序设计

4.2.1串行通信程序设计

4.2.2滤波器的分析及设计

4.2.2用户界面

第五章系统测试和结果分析

5.1 DSP硬件和系统软件的通信程序的测试

5.2系统软件绘图功能测试

总 结

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致 谢