基于FPGA的微震信息采集系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展，地球物理勘探技術(shù)越來越受到人們的重視，尤其是微震監(jiān)測技術(shù)在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，如礦山開采、橋梁建設(shè)、隧道施工、石油鉆井等。微震監(jiān)測技術(shù)通過監(jiān)測地質(zhì)微小的震動，預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的幾率和危害性，可以從預(yù)防的角度大大減少災(zāi)害帶來的財產(chǎn)損失和人員傷亡，微震信息采集屬于微震監(jiān)測系統(tǒng)的前端，是精確采集和處理微震信號的前提條件，因此，對微震信號采集系統(tǒng)的研究有非常重要的意義。
　　本文設(shè)計的微震信號采集系統(tǒng)，以FPGA

2、為核心處理器，對采集的微震信號進行放大、濾波等一系列處理，最終通過以太網(wǎng)送往上位機。在該系統(tǒng)中，前端使用高靈敏度的微震檢測器采集微震信號，采集到的信號通過調(diào)理電路初步濾波和放大，然后送入A/D轉(zhuǎn)換器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的信號送入FPGA處理器進一步地進行乒乓緩存與濾波處理，并通過SPI送往ARM，最終ARM芯片控制以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)送往上位機。該系統(tǒng)通過FPGA處理器，完成對信號的控制、處理和傳輸功能，使整個系統(tǒng)對微震信號的采集和處理，速度更

3、快，精度更高，控制功能更強。
　　本文設(shè)計的微震信號采集系統(tǒng)的先進性和創(chuàng)造性主要包括以下幾個方面:信號的放大系數(shù)是可配置的，可以根據(jù)不同的采集環(huán)境進行不同配置，其增益配置主要由FPGA完成;系統(tǒng)采用FPGA為核心處理模塊，F(xiàn)PGA中設(shè)計了緩存和濾波模塊，加快了數(shù)據(jù)的處理速度，提高了數(shù)據(jù)處理的精度;微震信號通過以太網(wǎng)傳輸，減少了誤碼率，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程傳輸。
　　論文最后，完成了對系統(tǒng)部分模塊的仿真，并選擇系統(tǒng)的幾個采集通道進行實驗