关键词:
RS码
地震数据采集记录系统
低功耗
ARiBM算法
FPGA
摘要:
地震数据采集记录系统是用于石油勘探和地震勘探领域中重要的设备。地震数据在传输过程中要经过冗长的数据线,其间会受到各种噪声的干扰,从而造成数据发生错误。因此研究信道的抗干扰技术,以提高系统的容错能力对地震数据采集记录系统的正常且可靠地工作具有重大的意义。纠错编码技术可以纠正数据在传输过程中因干扰造成的错误。里德-所罗门码(RS码)可以纠正随机错误和突发错误,是一种性能优异的前向纠错编码。RS编码的复杂度决定了其具有较大的功耗,这一点使其很难应用于采用蓄电池供电的地震仪。针对以上问题,本文在研究RS码编译码原理后,通过对RS编码参数的改变,提出一种适用于数字地震仪中的低功耗RS编码方法。该方法相比于传统的已提出的实现方法在计算复杂度,延迟及功耗等性能方面的优势均有明显提升。在译码方面,本文提出将ARiBM译码算法应用到本设计中。仿真结果证明,本设计实现的的RS(31,27)码,可以在满足数字地震仪对低功耗的要求下,达到数字地震仪对传输可靠性的要求。本文完成的主要工作有:1.分析影响地震数据采集记录系统中数据传输的因素,深入研究地震数据采集记录系统的信道模型。将RS码与其他码型进行分析对比,综合各种码型的特点和工程需要,将RS码应用到地震数据采集记录系统中,作为信道编码,拟定设计方案。2.提出了一种适合应用于地震数据采集记录系统中的RS编码方法。该方法有效降低了RS码编码的功耗,更加适用于对功耗要求较高的地震数据传输系统,并在以上基础上提出了一种适合应用于地震数据采集记录系统中的RS码型。3.基于FPGA平台利用Verilog语言设计实现RS(31,27)编译码器。由本文的实验结果可知,本设计完全达到了地震数据采集记录系统在信息传输时对速率、可靠性及实时性的要求。