未來高密度大規(guī)模地球物理勘探的需求,對地球物理勘探系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸能力提出了更大的挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)的一種,需要采用網(wǎng)絡(luò)的方法對其進(jìn)行研究,其中計(jì)算機(jī)仿真是一種方便、有效的分析網(wǎng)絡(luò)的方法。依靠成熟的網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、鏈路以及協(xié)議模型等,仿真法能夠方便的模擬實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)特性,為不同設(shè)計(jì)方案提供可靠的參考依據(jù)。然而單純使用網(wǎng)絡(luò)仿真器進(jìn)行仿真,不利于仿真的完整性和逼真度,不利于協(xié)議代碼的重用。論文以大型地震數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)仿真為中心,首先分析了系統(tǒng)仿真的必要性。在綜合考慮實(shí)際站體硬件特性和站體上運(yùn)行的嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)基礎(chǔ)上,結(jié)合當(dāng)前地震數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)闡述了系統(tǒng)仿真所需的仿真平臺,并基于該平臺完成了對大型分布式地震數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的仿真工作,該仿真系統(tǒng)最大限度地還原了站體實(shí)際行為。軟件部分以FreeRTOS模擬器為平臺,將實(shí)際站體中運(yùn)行的代碼移植到模擬器;硬件部分通過NS-3網(wǎng)絡(luò)仿真器最大限度模擬站體行為和站體間數(shù)據(jù)通信細(xì)節(jié)。最后利用配置文件動態(tài)搭建拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。與單純使用網(wǎng)絡(luò)仿真器相比,該方法在擴(kuò)展性、完整性、逼真度和復(fù)用性等方面得到充分保障。文章主要分為五章:第一章為緒論。在介紹地震... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖??

高速數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行打包發(fā)送至上級，是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中采樣數(shù)據(jù)傳??輸?shù)钠瘘c(diǎn)［｜５］。它的性能對整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所能達(dá)到的性能指標(biāo)起到?jīng)Q定性作??用。采集站鏈狀結(jié)構(gòu)圖如圖２．２所示。??采集站的主要功能包括：（１）、為前端采集單元提供采樣時鐘和控制信號，??使所有采集單元同步采集過程；（２）、與上級電源站進(jìn)行命令交互并將采集模塊??獲得的采樣數(shù)據(jù)打包傳送給數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；（３）對相鄰采集站的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，??即將目標(biāo)地址與自己不匹配的幀轉(zhuǎn)發(fā)至其所在ＬＶＤＳ鏈路上相鄰的下一個節(jié)??點(diǎn)。??〇腳鈄＿??末端站體?數(shù)據(jù)流方向??＜???圖２．２數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中采集站鏈狀結(jié)構(gòu)圖??２．２．２電源站??電源站是采集站的直接上級管理站體，由電池供電。采集系統(tǒng)的帶道能力??取決于各個電源站的供電性能和數(shù)據(jù)傳輸速率，一般而言，電源站的性能越高，??整個采集系統(tǒng)橫纜的帶道能力越高。具有高帶道能力的系統(tǒng)所需的電源站數(shù)目??較少，系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單，因此更加方便野外施工ｔｌ６１。電源站鏈狀結(jié)構(gòu)圖如圖２．３??所示。??電源站的主要功能包括：（１）、管理下級采集站，給采集站供電，低電壓警??報(bào)；（２）匯總各端口連接的采集站傳送的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)打包傳到上級交叉站；??（３）、百兆以太網(wǎng)鏈路層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)

據(jù)的上一級匯總站體，交叉站的數(shù)據(jù)匯總量更大，因此其對傳輸速率具有更高??的要求，與電源站相似，交叉站的性能在一定程度上也決定了整個地震采集系??統(tǒng)的帶道能力［１６］。交叉站鏈狀結(jié)構(gòu)圖如圖２．４所示。??數(shù)據(jù)流方向??＂?■轉(zhuǎn)?Ｕ??ＢＭＵ?百兆以太網(wǎng)?ＬＶＤＳ??ｙ／?末端站體??＃＃＃＃＃?？?４?ｎｉｌ．Ｉ??圖２．４數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中交叉站站鏈狀結(jié)構(gòu)圖??交叉站的主要功能包括（１）、接受主機(jī)命令，管理下級電源站；（２）、匯總??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新網(wǎng)絡(luò)仿真器NS3的研究綜述[J]. 茹新宇,劉淵,陳偉.  微型機(jī)與應(yīng)用. 2017(20)
[2]基于MTEM空間成像特征的陷落柱富水性研究[J]. 張亮.  山西煤炭. 2014(05)
[3]計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)及仿真工具[J]. 張賢軍,李鶴.  艦船電子工程. 2013(01)
[4]論地震勘探儀器的技術(shù)特征及發(fā)展前景[J]. 陳玉萍.  中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2012(09)
[5]一種符合POSIX規(guī)范的FreeRTOS模擬器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 宋洪治,武杰,張杰.  小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2012(06)
[6]新型網(wǎng)絡(luò)模擬器NS-3研究[J]. 張登銀,張保峰.  計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2009(11)
[7]淺析ARIES采集站工作原理[J]. 祝彩霞,安北平,馮宇,王泰昆.  物探裝備. 2009(02)
[8]數(shù)據(jù)通信中的重發(fā)差錯控制系統(tǒng)[J]. 方桂娟.  三明大學(xué)學(xué)報(bào)(綜合版). 1998(S1)
[9]自動選擇重發(fā)方案的改進(jìn)[J]. 龍世渚,曹漢房.  華中理工大學(xué)學(xué)報(bào). 1994(11)

博士論文
[1]地球物理勘探設(shè)備中數(shù)據(jù)采集部分若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 田楷云.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]一種可擴(kuò)展的大規(guī)模地球物理勘探數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究[D]. 劉列峰.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[3]大型地震傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真平臺的實(shí)現(xiàn)[D]. 宋洪治.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]MTEM勘探系統(tǒng)中電源站的設(shè)計(jì)[D]. 董慶運(yùn).中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]基于NS-3的LTE星地融合網(wǎng)絡(luò)的性能仿真研究[D]. 張哲.西安電子科技大學(xué) 2015



本文編號：3377089