一種數字多模多頻段濾波器組及電磁法接收機制造技術

本發明專利技術實施例公開了一種數字多模多頻段濾波器組及電磁法接收機，使用多個低通濾波器、帶通濾波器組成濾波器組，對不同頻率的信號使用不同的低通濾波器和帶通濾波器組合濾波，增強對信號的處理能力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電子領域，特別涉及一種數字多模多頻段濾波器組及電磁法接收機。
技術介紹
地球物理電磁法測量方法，使用若干臺接收機采集電磁傳感器的信號，此信號可能為大地發出的天然場信號，也可以是采用發射機發射的人工信號。人工信號是由發射機按照既定工作時序安排，依次發射不同頻率的信號，接收機則嚴格按照時序接收信號并初步預處理(通常為濾波)，然后存儲起來以供技術人員分析處理。接收機工作過程中，為分析不同頻率的信號，通常使用不同的采樣率來采集數據，如進口某系列接收機可以用24000Hz、2400Hz、1500Hz、15Hz等4種采樣率采集數據，不同工作模式下自動選擇某一采樣率。該接收機在國內外市場占有率和影響力非常大，目前國產類似接收機也基本采用相同思路。這類接收機多采樣率由數字電路實現，其數據處理流通常為：原始模數轉換ADC采樣(采樣率f0)->工頻陷波器(NF1)->低通濾波器(LPF1)->降采樣器(DS1)->低通濾波器(LPF2)->降采樣器(DS2)…->低通濾波器(LPFn)->降采樣器(DSn)。在采集不同頻率信號時，數據記錄模塊自動選擇不同降采樣器的輸出數據進行記錄存儲。低通濾波器和降采樣器可由FPGA、DSP或其他處理器來進行數學運算實現。一般來說，若降采樣器DSi的輸出數據頻率是fi(按照采樣定理可知，其可分析處理的信號頻率范圍是0-fi/2)，則DSi之前的低通濾波器LPFi的低通截止頻率一般設定為fi/2。這種濾波器適合于接收處理天然場信號，但對處理人工源信號則不足，分析如下：在人工源電磁法作業中，發射機按照嚴格的時序依次發送不同頻率的信號。在發送某一個頻率點(如頻率值為fm)時，按照上述濾波器則接收機記錄的數據的頻率范圍是0-fn(fn>fm)。對于數據處理來說，頻率在0-fm范圍內的信號是無用成分，但接收機的上述處理方法，對這部分無用成分并沒有進行濾波處理。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術實施例提供了一種數字多模多頻段濾波器組及電磁法接收機。本專利技術第一方面提供一種數字多模多頻段濾波器組，包括：第一數據流輸入端、與所述第一數據流輸入端連接的第一工頻陷波器、與所述第一工頻陷波器連接的第一濾波器組、與所述第一濾波器組連接的第一降采樣器以及與所述第一降采樣器連接的第一采樣數據流輸出端，所述第一濾波器組根據濾波器組控制信號配置不同的濾波器系數并利用所述濾波器系數對所述第一數據流輸入端的數據流進行濾波處理。可選地，所述第一濾波器組為FIR結構。可選地，所述第一濾波器組包括濾波器內核、系數組以及選擇器，所述第一濾波器組根據所述濾波器組控制信號配置所述系數組，以使得所述系數組提供不同的濾波器系數并通過所述選擇器將所述濾波器系數導通至所述濾波器內核。可選地，當所述第一數據流輸入端為天然場信號采集時，所述第一濾波器組轉換為低通濾波器組。可選地，當所述第一數據流輸入端為人工源信號采集時，在每個頻率信號起始階段調整所述第一濾波器組的系數，以建立對應的組合以進行濾波工作。可選地，所述第一數據流輸入端為模數轉換器。可選地，還包括：與所述第一數據流輸出端連接的第二數據流輸入端、與所述第二數據流輸入端連接的第二工頻陷波器、與所述第二工頻陷波器連接的第二濾波器組、與所述第二濾波器組連接的第二降采樣器以及與所述第二降采樣器連接的第二采樣數據流輸出端，所述第二濾波器組根據濾波器組控制信號配置不同的濾波器系數并利用所述濾波器系數對所述第二數據流輸入端的數據流進行濾波處理。本專利技術第二方面提供一種電磁法接收機，包括濾波器組，所述濾波器組為如上述的數字多模多頻段濾波器組。從以上技術方案可以看出，本專利技術實施例具有以下優點：本專利技術提供的一種數字多模多頻段濾波器組及電磁法接收機，包括：第一數據流輸入端、與所述第一數據流輸入端連接的第一工頻陷波器、與所述第一工頻陷波器連接的第一濾波器組、與所述第一濾波器組連接的第一降采樣器以及與所述第一降采樣器連接的第一采樣數據流輸出端，所述第一濾波器組根據濾波器組控制信號配置不同的濾波器系數并利用所述濾波器系數對所述第一數據流輸入端的數據流進行濾波處理，使用相同的濾波器內核，配置不同的預置系數，以組成不同特性的濾波器，可以更加靈活的對信號濾波，盡可能的濾除干擾頻率成分，提高了數據采集質量。附圖說明圖1是本專利技術實施例中一種數字多模多頻段濾波器組的結構圖；圖2是本專利技術實施例中一種數字多模多頻段濾波器組采用2級工頻陷波器的結構圖；圖3是本專利技術實施例中一種數字多模多頻段濾波器組的濾波器組的結構圖；圖4是本專利技術實施例中一種數字多模多頻段濾波器組的工作流程圖。具體實施方式為了使本
的人員更好地理解本專利技術方案，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本專利技術保護的范圍。本專利技術的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的內容以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。結合圖1所示，本專利技術提供一種數字多模多頻段濾波器組，包括：第一數據流輸入端100、與所述第一數據流輸入端100連接的第一工頻陷波器101、與所述第一工頻陷波器101連接的第一濾波器組102、與所述第一濾波器組102連接的第一降采樣器103以及與所述第一降采樣器103連接的第一采樣數據流輸出端104，所述第一濾波器組102根據濾波器組控制信號配置不同的濾波器系數并利用所述濾波器系數對所述第一數據流輸入端100的數據流進行濾波處理。結合圖3所示，所述第一濾波器組102為FIR結構，具體地，所述第一濾波器組102根據濾波器組控制信號配置所述系數組1022，以使得所述系數組1022提供不同的濾波器系數供所述濾波器內核1021使用，所述選擇器1023用來導通所述系數組1022提供的濾波器系數至濾波器內核1021中。當所述第一數據流輸入端100為天然場信號采集時，所述第一濾波器組102轉換為低通濾波器組，當所述第一數據流輸入端100為人工源信號采集時，在每個頻率信號起始階段調整所述第一濾波器組102的系數，以建立對應的組合以進行濾波工作。可選地，所述第一數據流輸入端為模數轉換器，具體不做限定。結合圖2所示，由于工頻干擾在有些環境下比較強，因此設置了2級工頻陷波器，所述數字多模多頻段濾波器組還包括：與所述第一數據流輸出端104連接的第二數據流輸入端200、與所述第二數據流輸入端200連接的第二工頻陷波器201、與所述第二工頻陷波器201連接的第二濾波器組202、與所述第二濾波器組202連接的第本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數字多模多頻段濾波器組，其特征在于，包括：第一數據流輸入端、與所述第一數據流輸入端連接的第一工頻陷波器、與所述第一工頻陷波器連接的第一濾波器組、與所述第一濾波器組連接的第一降采樣器以及與所述第一降采樣器連接的第一采樣數據流輸出端，所述第一濾波器組根據濾波器組控制信號配置不同的濾波器系數并利用所述濾波器系數對所述第一數據流輸入端的數據流進行濾波處理。

【技術特征摘要】
1.一種數字多模多頻段濾波器組，其特征在于，包括：第一數據流輸入端、與所述第一數據流輸入端連接的第一工頻陷波器、與所述第一工頻陷波器連接的第一濾波器組、與所述第一濾波器組連接的第一降采樣器以及與所述第一降采樣器連接的第一采樣數據流輸出端，所述第一濾波器組根據濾波器組控制信號配置不同的濾波器系數并利用所述濾波器系數對所述第一數據流輸入端的數據流進行濾波處理。2.根據權利要求1所述的數字多模多頻段濾波器組，其特征在于，所述第一濾波器組為FIR結構。3.根據權利要求1或2所述的數字多模多頻段濾波器組，其特征在于，所述第一濾波器組包括濾波器內核、系數組以及選擇器，所述第一濾波器組根據所述濾波器組控制信號配置所述系數組，以使得所述系數組提供不同的濾波器系數并通過所述選擇器將所述濾波器系數導通至所述濾波器內核。4.根據權利要求1所述的數字多模多頻段濾波器組，其特征在于，當所述第一數據流輸入端為天然場信號采集時，所述第一濾...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊永友，王中興，底青云，張文秀，張天信，吳樹軍，
申請(專利權)人：中國科學院地質與地球物理研究所，
類型：發明
國別省市：北京;11