高分辨、低漂移地震數(shù)據(jù)采集技術(shù)的研究與實驗.pdf

1、對于測震觀測,大動態(tài)和寬頻帶是當代最主要的技術(shù)特征,其關(guān)鍵設備是反饋地震計和數(shù)據(jù)采集器。地震數(shù)據(jù)采集是數(shù)字化地震觀測的重要環(huán)節(jié),其核心功能是將地震觀測傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的技術(shù)水平在很大程度上決定了數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量。在這樣的技術(shù)水平上,半導體芯片固有的低頻噪聲已經(jīng)影響到長周期的觀測,成為進一步提高觀測水平的重要因素,同樣也影響各種慢變量地震前兆觀測水平的提高。而其中電子器件的內(nèi)部噪聲(特別是以1/f噪聲為代表的

2、低頻噪聲)是制約器件靈敏度和檢測精度的一個關(guān)鍵指標。
　　本文在對模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的技術(shù)分析的基礎上,分別描述了近年來最流行的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)化器,然后根據(jù)相應的性能特點選取了實驗所需用的∑一△A/D轉(zhuǎn)換器,還分析參照了高分辨的數(shù)字用萬用表的“AutoZero”功能,并在其打開和關(guān)閉的情況下分別做了噪聲的測試,看其對噪聲的影響,并且對實驗室中的EDAS一24IP型數(shù)據(jù)采集器做了噪聲測試進行對比,在對單路輸入,差分輸入等進行了對比后得到了我

3、們的實驗方案,即利用前置開關(guān)的方法來對噪聲進行消除和減小,并進行了仿真測試。
　　在對1/f噪聲進行了理論上的分析上后,通過了開關(guān)的方案,采樣率的變換和過采樣技術(shù)三個方面,全面闡述了方案的可行性,在經(jīng)過了主流芯片的精心對比后,選擇了適用于本實驗的各種芯片,包括音頻的AD芯片PCM4222,將其應用于地震數(shù)據(jù)采集方面,也是本文的一大創(chuàng)新。并且進行了電路的設計和實現(xiàn),在對做出的實物進行了系統(tǒng)的測試后,得到了1/f噪聲的確被減小和消除的