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《中国地质大学(北京)》 2011年
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MEMS数字检波器采集系统技术研究

王春田  
【摘要】:地震检波器是地震数据采集的关键设备,其性能好坏直接影响地震勘探数据的质量。随着地震勘探技术的发展,特别是近几年发展的高分辨率勘探,需要动态范围大、失真低、抗干扰能力强的检波器,传统检波器难以达到要求。新型MEMS数字检波器具有频带宽、主频高等优点,适合高分辨率地震勘探,有利于寻找小型圈闭和油气藏,目前国外对该技术的研究水平处于领先地位。为缩小差距,研究开发基于MEMS加速度传感器的数字检波器采集系统非常必要。本文分析了国内外地震检波器技术现状、高分辨地震勘探对检波器技术的要求,分析了地震检波器的发展方向以及传统检波器和数字检波器的优缺点。 对新型MEMS数字检波器及采集系统技术进行了以下几个方面研究: 1)MEMS加速度传感器是数字检波器的核心部件,其技术性能决定数字检波器的综合指标,本文对MEMS传感器理论基础、结构、制作工艺、测量等进行了研究,有利于数字检波器核心部件的选择。 2)为完成数字检波器的设计,对数字检波器的构成、工作原理进行了研究,确定在电路设计时重点考虑电路噪音的影响。通过研究采集系统的数据采集、数据传输、采集同步等技术,研制了MEMS数字检波器及采集系统。 3)数字检波器的测试是研究的难点之一,本文对测试方法及内容进行了设计,开发了采集系统配套软件,该软件可通过指定的通讯协议对数字检波器进行控制,并将数据转化为标准格式存储。通过采集系统完成了数字检波器噪音、抗干扰、震动台测试及数字检波器特性的测试,经与模拟检波器震动特性对比,认识数字检波器及模拟检波器的频率响应的区别。 4)数字检波器及采集系统研制成功后,为验证数字检波器采集资料的实际效果,在野外进行了自制数字检波器、模拟检波器、进口数字检波器的同步采集试验,经对采集数据不同时窗的频谱分析、噪音分析、能量分析等,认为新研制的数字检波器性能高于模拟检波器,与进口检波器性能相近。 通过对MEMS数字检波器及采集系统的技术研究,能够推动数字检波器的推广应用。
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P631.43

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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