11884.聲波測井數(shù)據(jù)壓縮算法的嵌入式開發(fā)與實現(xiàn)

1、論文題目：聲波測井數(shù)據(jù)壓縮算法的嵌入式開發(fā)與實現(xiàn)專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)碩士生：曹芳彤（簽名）指導老師：蘇揚（簽名）摘要測井是石油勘探和開發(fā)過程中評估油藏的一種重要的方法，而聲波測井已成為當前主流的一種測井技術。由于聲波測井會產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)量，當其要求的數(shù)據(jù)傳輸率過高而無法實時傳輸時，可采用存儲式儀器對這些數(shù)據(jù)進行井下存儲。為了減小儀器的存儲壓力，需要對數(shù)據(jù)進行壓縮處理。為此本文設計了一種基于LempelZivWelch（LZW）的聲波測井

2、數(shù)據(jù)壓縮算法，并進行了嵌入式開發(fā)與實現(xiàn)。首先，通過對常用的各種數(shù)據(jù)壓縮算法的優(yōu)缺點比較分析，并結(jié)合系統(tǒng)實際設計要求，選擇LZW算法作為核心算法，并針對LZW算法編碼時采用固定的碼長進行壓縮編碼的方式以及字典的存儲容量有限等方面的缺點，對LZW算法進行了改進。為了提高壓縮效率，本文提出了將MedianEdgeDetect（MED）模型與LZW融合的一種壓縮算法。通過MED模型對原始的聲波數(shù)據(jù)預測，并將其預測誤差作為數(shù)據(jù)壓縮的對象，再經(jīng)過改

3、進的LZW算法壓縮，進一步提高了壓縮效率。其次，根據(jù)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程，在對系統(tǒng)需求分析的基礎上，確定了系統(tǒng)的硬件和操作系統(tǒng)構(gòu)成，選擇OK6410微處理器作為系統(tǒng)處理核心及Linux作為嵌入式開發(fā)的操作系統(tǒng)，在此基礎上確定了系統(tǒng)硬件和軟件概要設計，隨后逐步說明了數(shù)據(jù)壓縮、傳輸過程中需要解決的關鍵技術。最后將開發(fā)板和PC機等設備相連后，對整個系統(tǒng)進行了測試評價。實驗測試結(jié)果表明，本文設計的聲波測井數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)實現(xiàn)了聲波測井數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)

4、存儲、數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)解壓恢復的功能。所提出的基于MED預測的LZW壓縮算法能夠大幅度提高壓縮效率，且能夠無失真地恢復數(shù)據(jù)，達到了預期的效果。這對聲波測井儀中聲波數(shù)據(jù)的壓縮與傳輸具有較高的應用價值。關鍵詞：聲波測井；LempleZivWelch；MedianEdgeDetect；嵌入式系統(tǒng)研究類型：理論研究Subject：EmbeddedDevelopmentRealizationofAcousticLoggingDataCompres

5、sionAlgithmSpecialty：CommunicationInfmationSystemName：CaoFangtong(Signature)Instruct：SuYang(Signature)ABSTRACTLoggingisakindofimptantmethod，itcanevaluatereservoirintheprocessofoilexplationdevelopmentacousticloggingisacur

6、renttechnology.Theacousticloggingwillproducealargeamountofdatawhentherequireddatarateistoohightoachieverealtimetransmissionitcanusethedatastageinstrumenttostethedata.Inderteducethestagepressureinstrumentthedataneedtobeco

7、mpressed.TherefethispaperdesignedakindofacousticloggingdatacompressionalgithmwhichwasbasedonLempelZivWelch(LZW)completedembeddeddevelopmentimplementation..Firstofallthroughtheadvantagesdisadvantagesofvariousdatacompressi

8、onalgithmswerecomparedanalyzedaccdingtothedemoftheactualrequirementsofthesystemasthecealgithmLZWalgithmwased.LZWalgithmusedthefixedcodelengthcompressioncodingmethodlimitedstagecapacityofthedictionary.FthisshtcomingsLZWal

9、githmwasimproved.IndertoimprovethecompressionefficiencyinthispaperanewcompressionalgithmwasproposedwhichMedianEdgeDetect(MED)modelLZWwerecombined.MEDmodelpredictingtheiginalsoundwavesdatawasusedthepredictionerrwasusedast

10、heobjectofdatacompressionthentheimprovedLZWalgithmwasusedtocompressthedataitcanimprovethecompressionefficiency.Secondlyaccdingtotheprocessoftheembeddedsystemdevelopmentbasingontheanalysisofsystemrequirementsthecompositio

11、nofthehardwaresystemoperatingsystemweredeterminedOK6410microprocesswaschosenasthesystemprocessingceLinuxwaschosenasthedevelopmentofembeddedoperatingsystem.Onthisbasisthegeneraldesignofhardwaresoftwaresystemweredetermined

12、thentheintroducingofthekeytechnologyindatacompressiontheprocessofdatatransmissionneedtobesolved.Finallythedevelopmentboardcomputerwereconnectedtotestevaluatethewholesystem.Theexperimentaltestresultsshowthatthedesignedofa