一种数字多模多频段滤波器组及电磁法接收机制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种数字多模多频段滤波器组及电磁法接收机，使用多个低通滤波器、带通滤波器组成滤波器组，对不同频率的信号使用不同的低通滤波器和带通滤波器组合滤波，增强对信号的处理能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子领域，特别涉及一种数字多模多频段滤波器组及电磁法接收机。
技术介绍
地球物理电磁法测量方法，使用若干台接收机采集电磁传感器的信号，此信号可能为大地发出的天然场信号，也可以是采用发射机发射的人工信号。人工信号是由发射机按照既定工作时序安排，依次发射不同频率的信号，接收机则严格按照时序接收信号并初步预处理(通常为滤波)，然后存储起来以供技术人员分析处理。接收机工作过程中，为分析不同频率的信号，通常使用不同的采样率来采集数据，如进口某系列接收机可以用24000Hz、2400Hz、1500Hz、15Hz等4种采样率采集数据，不同工作模式下自动选择某一采样率。该接收机在国内外市场占有率和影响力非常大，目前国产类似接收机也基本采用相同思路。这类接收机多采样率由数字电路实现，其数据处理流通常为：原始模数转换ADC采样(采样率f0)->工频陷波器(NF1)->低通滤波器(LPF1)->降采样器(DS1)->低通滤波器(LPF2)->降采样器(DS2)…->低通滤波器(LPFn)->降采样器(DSn)。在采集不同频率信号时，数据记录模块自动选择不同降采样器的输出数据进行记录存储。低通滤波器和降采样器可由FPGA、DSP或其他处理器来进行数学运算实现。一般来说，若降采样器DSi的输出数据频率是fi(按照采样定理可知，其可分析处理的信号频率范围是0-fi/2)，则DSi之前的低通滤波器LPFi的低通截止频率一般设定为fi/2。这种滤波器适合于接收处理天然场信号，但对处理人工源信号则不足，分析如下：在人工源电磁法作业中，发射机按照严格的时序依次发送不同频率的信号。在发送某一个频率点(如频率值为fm)时，按照上述滤波器则接收机记录的数据的频率范围是0-fn(fn>fm)。对于数据处理来说，频率在0-fm范围内的信号是无用成分，但接收机的上述处理方法，对这部分无用成分并没有进行滤波处理。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种数字多模多频段滤波器组及电磁法接收机。本专利技术第一方面提供一种数字多模多频段滤波器组，包括：第一数据流输入端、与所述第一数据流输入端连接的第一工频陷波器、与所述第一工频陷波器连接的第一滤波器组、与所述第一滤波器组连接的第一降采样器以及与所述第一降采样器连接的第一采样数据流输出端，所述第一滤波器组根据滤波器组控制信号配置不同的滤波器系数并利用所述滤波器系数对所述第一数据流输入端的数据流进行滤波处理。可选地，所述第一滤波器组为FIR结构。可选地，所述第一滤波器组包括滤波器内核、系数组以及选择器，所述第一滤波器组根据所述滤波器组控制信号配置所述系数组，以使得所述系数组提供不同的滤波器系数并通过所述选择器将所述滤波器系数导通至所述滤波器内核。可选地，当所述第一数据流输入端为天然场信号采集时，所述第一滤波器组转换为低通滤波器组。可选地，当所述第一数据流输入端为人工源信号采集时，在每个频率信号起始阶段调整所述第一滤波器组的系数，以建立对应的组合以进行滤波工作。可选地，所述第一数据流输入端为模数转换器。可选地，还包括：与所述第一数据流输出端连接的第二数据流输入端、与所述第二数据流输入端连接的第二工频陷波器、与所述第二工频陷波器连接的第二滤波器组、与所述第二滤波器组连接的第二降采样器以及与所述第二降采样器连接的第二采样数据流输出端，所述第二滤波器组根据滤波器组控制信号配置不同的滤波器系数并利用所述滤波器系数对所述第二数据流输入端的数据流进行滤波处理。本专利技术第二方面提供一种电磁法接收机，包括滤波器组，所述滤波器组为如上述的数字多模多频段滤波器组。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术提供的一种数字多模多频段滤波器组及电磁法接收机，包括：第一数据流输入端、与所述第一数据流输入端连接的第一工频陷波器、与所述第一工频陷波器连接的第一滤波器组、与所述第一滤波器组连接的第一降采样器以及与所述第一降采样器连接的第一采样数据流输出端，所述第一滤波器组根据滤波器组控制信号配置不同的滤波器系数并利用所述滤波器系数对所述第一数据流输入端的数据流进行滤波处理，使用相同的滤波器内核，配置不同的预置系数，以组成不同特性的滤波器，可以更加灵活的对信号滤波，尽可能的滤除干扰频率成分，提高了数据采集质量。附图说明图1是本专利技术实施例中一种数字多模多频段滤波器组的结构图；图2是本专利技术实施例中一种数字多模多频段滤波器组采用2级工频陷波器的结构图；图3是本专利技术实施例中一种数字多模多频段滤波器组的滤波器组的结构图；图4是本专利技术实施例中一种数字多模多频段滤波器组的工作流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。结合图1所示，本专利技术提供一种数字多模多频段滤波器组，包括：第一数据流输入端100、与所述第一数据流输入端100连接的第一工频陷波器101、与所述第一工频陷波器101连接的第一滤波器组102、与所述第一滤波器组102连接的第一降采样器103以及与所述第一降采样器103连接的第一采样数据流输出端104，所述第一滤波器组102根据滤波器组控制信号配置不同的滤波器系数并利用所述滤波器系数对所述第一数据流输入端100的数据流进行滤波处理。结合图3所示，所述第一滤波器组102为FIR结构，具体地，所述第一滤波器组102根据滤波器组控制信号配置所述系数组1022，以使得所述系数组1022提供不同的滤波器系数供所述滤波器内核1021使用，所述选择器1023用来导通所述系数组1022提供的滤波器系数至滤波器内核1021中。当所述第一数据流输入端100为天然场信号采集时，所述第一滤波器组102转换为低通滤波器组，当所述第一数据流输入端100为人工源信号采集时，在每个频率信号起始阶段调整所述第一滤波器组102的系数，以建立对应的组合以进行滤波工作。可选地，所述第一数据流输入端为模数转换器，具体不做限定。结合图2所示，由于工频干扰在有些环境下比较强，因此设置了2级工频陷波器，所述数字多模多频段滤波器组还包括：与所述第一数据流输出端104连接的第二数据流输入端200、与所述第二数据流输入端200连接的第二工频陷波器201、与所述第二工频陷波器201连接的第二滤波器组202、与所述第二滤波器组202连接的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字多模多频段滤波器组，其特征在于，包括：第一数据流输入端、与所述第一数据流输入端连接的第一工频陷波器、与所述第一工频陷波器连接的第一滤波器组、与所述第一滤波器组连接的第一降采样器以及与所述第一降采样器连接的第一采样数据流输出端，所述第一滤波器组根据滤波器组控制信号配置不同的滤波器系数并利用所述滤波器系数对所述第一数据流输入端的数据流进行滤波处理。

【技术特征摘要】
1.一种数字多模多频段滤波器组，其特征在于，包括：第一数据流输入端、与所述第一数据流输入端连接的第一工频陷波器、与所述第一工频陷波器连接的第一滤波器组、与所述第一滤波器组连接的第一降采样器以及与所述第一降采样器连接的第一采样数据流输出端，所述第一滤波器组根据滤波器组控制信号配置不同的滤波器系数并利用所述滤波器系数对所述第一数据流输入端的数据流进行滤波处理。2.根据权利要求1所述的数字多模多频段滤波器组，其特征在于，所述第一滤波器组为FIR结构。3.根据权利要求1或2所述的数字多模多频段滤波器组，其特征在于，所述第一滤波器组包括滤波器内核、系数组以及选择器，所述第一滤波器组根据所述滤波器组控制信号配置所述系数组，以使得所述系数组提供不同的滤波器系数并通过所述选择器将所述滤波器系数导通至所述滤波器内核。4.根据权利要求1所述的数字多模多频段滤波器组，其特征在于，当所述第一数据流输入端为天然场信号采集时，所述第一滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永友，王中兴，底青云，张文秀，张天信，吴树军，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11