[發明專利]一種30位高動態范圍數據采集器

在審

• 申請號: 202110476503.6
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113285715A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 袁明川;黃劍濤;樊鈞;黃文輝;郭獻來;王蓉
• 申請（專利權）人: 中震華創（深圳）技術有限公司;深圳技術大學
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12;H03M1/38
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本發明公開了一種30位高動態范圍數據采集器，數據采集單元采集原始地震信號后發送至信號處理電路，信號處理電路對原始地震信號進行放大或衰減處理后發送至ADC采樣電路，ADC采樣電路對原始地震信號進行采集得到數據信號，并發送至判決模塊，判決模塊根據數據信號大小，生成目標信號并輸出；ADC采樣電路包括多個ADC模數轉化芯片。通過數據采集單元和信號處理電路后進入中間部分重疊在一起的兩個24位ADC模數轉換芯片中，其兩個24位ADC模數轉換芯片數據采樣重疊部分為中間的16位，高8位及中間16位數據為第一片24位ADC芯片，后8位及中間16位數據為另一24位ADC芯片，動態范圍可以達到32位，最后通過判決模塊更加精準的選取30位高精度的數據進行采集并記錄。

技術領域

本發明涉及數據采集技術領域，更具體的說是涉及一種30位高動態范圍數據采集器。

背景技術

目前，數據采集是在地震探測領域中非常關鍵的一環，采集信號的精度和優劣程度直接影響到了地震信號的質量和分析的準確性，所以分辨率的高低和動態范圍的大小成為了地震探測領域信號采集最為重要的指標。好的分辨率可以獲得更為精確的信號數據，這樣才能在地震探測中獲取到一些微小地震信息，同時提高對大信號的容許度，減少大信號限幅失真的情況；而動態范圍表示的是獲取的最大輸入信號和最小輸入信號的跨度。

但是，現代廣為使用的地震數據采集器普遍為24位的地震數據采集器，它的動態范圍只在135dB左右，也有個別26位或更高位的地震數據采集器，它的動態范圍也只能達到150dB左右，而我們所需探測的地震信號范圍基本在 160dB以上，其實際精度和動態范圍上還遠遠沒有達到最好的探測要求，導致了在實際監測中，地震數據采集器在實際探測過程中對微小地震信息的分辨率不夠、信號的動態幅度不夠大、信噪比不高等問題出現，還不能有效地提取完整的地震信息，致使在地震研究上也失去了記錄完整地震資料的機會。

因此，提供一種30位高動態范圍的地震數據采集器，幫助用戶獲取更大動態范圍的地震信號，從而能夠掌握并記錄更準確的地震資料是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種30位高動態范圍數據采集器，通過數據采集單元和信號處理電路后進入中間部分重疊在一起的兩個24位ADC模數轉換芯片中，其兩個24位ADC模數轉換芯片數據采樣重疊部分為中間的16位，高8位及中間16位數據為第一片24位ADC芯片，后8位及中間16位數據為另一24位ADC芯片，動態范圍可以達到32位，最后通過判決模塊更加精準的選取30位高精度的數據進行采集并記錄。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種30位高動態范圍數據采集器，包括：數據采集單元，信號處理電路， ADC采樣電路，判決單元；

所述數據采集單元采集原始地震信號后發送至所述信號處理電路，所述信號處理電路對原始地震信號進行放大或衰減處理后發送至所述ADC采樣電路，所述ADC采樣電路對原始地震信號進行采集得到數據信號，并發送至所述判決模塊，所述判決模塊根據數據信號大小，生成目標信號并輸出；

所述ADC采樣電路包括多個ADC模數轉化芯片。

優選的，所述信號處理電路包括放大電路和衰減電路，所述衰減電路由三個電阻組成派型衰減器，所述放大電路由兩個運算放大器與三個電阻組成。

優選的，所述放大電路的放大系數為16，所述衰減電路的衰減系數為16.

優選的，所述ADC采樣電路包括第一ADC模數轉化芯片和第二ADC模數轉化芯片，所述第一ADC模數轉化芯片采集24位數據，包括高8位與低 16位，所述第二ADC模數轉化芯片采集24位數據，包括高16位與低8位，所述第一ADC模數轉化芯片的低16位與所述第二ADC模數轉化芯片的高 16位數據相同。