【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核磁数据采集，具体地而言为一种多通道并行核磁数据采集系统及方法。
技术介绍
1、利用核磁共振(mrs)技术探测地下水是目前世界上唯一一种直接地下水探测方法，具有分辨率高、找水效率高、信息量丰富和解释唯一等优点。在实际探测过程中，如何对核磁信号(snmr)进行高效的采集同样是研究的重点问题。
2、一般对于接收到的snmr信号而言，由于所需的目标信号微弱，仅在几十纳伏至几百纳伏之间，而测量环境的噪声和干扰往往在几千纳伏以上，通常都会导致采集到的信号被噪声所影响甚至淹没在环境噪声中。因此所接收到的snmr信号信噪比低，其提取难度大，严重影响对结果的反演与解释工作。其所采用的量程过大，则接收到的信号精度会不足，所采用量程过小，则其峰值可能无法被接收进而影响实验结果。
3、传统的单通道核磁数据采集系统内只有一个运算放大器，在核磁信号的采集过程中，对微弱的核磁信号放大倍数可能不够，使其淹没在噪声里。对于过强的核磁信号来说，放大倍数可能过大，使其过饱和，超过a/d的采集范围。
4、因此需要提高核磁信号采集系统的动态范围，扩大采集系统的量程，实现核磁信号的高效提取。
5、动态范围是指系统允许的最大输入信号幅值与能分辨的最小信号的幅值之比，是衡量一个数据采集系统性能优劣的重要指标，像陀螺仪的输出信号等瞬态信号的采集，常常要求系统具备较宽的动态范围。为了提高系统的动态范围，通常的做法是增加a/d转换器的分辨率，然而高分辨率a/d在转换精度和速度上是难以兼顾的，若需要同时满足高速和高分辨率
6、浮点放大技术就是根据每次采样点的值来确定放大倍数或者说放大倍数是浮动的。浮点放大器的放大倍数称为“阶码”。采样值经过浮点放大器放大后再进行a/d转换。相应地把a/d转换的结果为“尾码”。采集系统所采集到的数据由浮点放大器的放大倍数和a/d转换结果两部分组成。浮点数据采集系统的动态范围等于a/d转换器动态范围加上浮点放大器动态范围。
7、以八位浮点放大技术为例：利用8位高速a/d、8位高d/a、高速高精度运算放大器可以设计浮点放大电路并利用可编程逻辑器件进行合理的逻辑控制实现了浮点放大功能。浮点放大电路的框图如图1所示。其中可编程逻辑器件实现浮点放大“二阶码”形式、运算放大器放大倍数的设定以及整个采集系统的时序控制等功能。另外根据浮点放大电路的要求8位高速d/a转换器的内部必须是r-2r电阻网络结构控制其内部的r-2r电阻网络实现浮点放大。8位高速a/d对信号进行预采样，预采样得到的数值锁入可编程逻辑器件中根据高速a/d的输出进行编码实现放大倍数的编程。经过编码后的输出数据用来控制高速d/a内部电阻网络的关断情况实现对采样信号的浮点放大。经过浮点放大后的输出信号始终处在16位a/d输入信号的最佳转换范围内从而提高了对信号的采样质量。
8、也就是说，浮点放大技术通过对信号的逐次放大，每次放大后都对获得的结果进行分析与比较，找到最优的放大倍数，有效的提高了数据采集系统的动态范围。
9、浮点放大技术在对系统速度要求不高的时候有着较好的效果，但是当希望系统具有很快的采集速度的时候，采用浮点放大技术进行采集是不足以达到要求的。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种多通道并行核磁数据采集系统，解决由于接收到的核磁信号强度不一致，有的过于微弱，有的又过于强大，如果按常规方法来放大信号可能会产生饱和的现象。本专利技术实现了在信号强度不同时，通过并行的数据采集系统，选择自己合适的放大倍数，即可以实现量程的自动切换。
2、本专利技术是这样实现的，
3、一种多通道并行核磁数据采集系统，该系统包括：
4、核磁lc接收天线，用于接收核磁信号；
5、前置放大器，对接收到的核磁信号进行第一级放大；
6、程控带通滤波器，对第一级放大后的核磁信号进行滤波，通过编程对程控带通滤波器的带宽进行选择；
7、n个并联的放大器，所述放大器设置成不同的倍数；
8、n个a/d转换器，分别对应n个并联的放大器，将放大后的核磁信号转换成数字信号；
9、微处理器，接收不同放大倍数的核磁信号，并对放大倍数进行选择。
10、进一步地，放大器的倍数设置为2n倍，n大于等于1。
11、进一步地，所述微处理器设定一个幅值m作为判断条件，将n个放大后的核磁信号依次与幅值m进行比较，当放大后的核磁信号的幅值第一次大于等于m时，输出此时的放大倍数，选择该放大倍数对应的这一路输出，否则继续选择下一组数据进行比较，直到得到幅值第一次大于等于m时的输出为止。
12、进一步地，当得到幅值第一次大于等于m时的输出时，保留该核磁信号，删除其余的放大倍数的核磁信号。
13、进一步地，所述微处理器还用于，当得到幅值第一次大于等于m时的输出时，保留该核磁信号，删除其余的放大倍数的核磁信号。
14、进一步地，所述微处理器还用于，当得到幅值第一次大于等于m时的输出时，选择该输出对应的放大器，并关闭其余的放大器，当再次检测到核磁信号小于幅值m，打开n个并联的放大器，重复选择的过程。
15、一种多通道并行核磁数据采集方法，其特征在于，该方法包括：
16、接收核磁信号；
17、对接收到的核磁信号进行第一级放大；
18、对第一级放大后的核磁信号进行滤波；
19、同时对滤波后的核磁信号进行n个不同倍数的放大，并转换成数字信号；
20、设定一个幅值m作为判断条件，将n个放大后的核磁信号依次与幅值m进行比较，当放大后的核磁信号的幅值第一次大于等于m时，输出此时的放大倍数，选择该放大倍数对应的这一路输出，否则继续选择下一组数据进行比较，直到得到幅值第一次大于等于m时的输出为止。
21、进一步地，当得到幅值第一次大于等于m时的输出时，保留该核磁信号，删除其余的放大倍数的核磁信号。
22、进一步地，当得到幅值第一次大于等于m时的输出时，保留该核磁信号，删除其余的放大倍数的核磁信号。
23、进一步地，当得到幅值第一次大于等于m时的输出时，选择该输出对应的放大器，并关闭其余的放大器，当再次检测到核磁信号小于幅值m，打开n个并联的放大器，重复选择的过程。
24、本专利技术与现有技术相比，有益效果在于：
25、(1)传统的单通道核磁数据采集系统采用一路运算放大器，增益是固定的，对微弱的核磁信号放大倍数可能不够，使其淹没在噪声里。对于过强的核磁信号来说，放大倍数可能过大，使其过饱和，超过a/d的采集范围。本专利技术与传统单通道数据采集系统相比，提高了系统的动态范围，可以实现量程的自动切换。
26、(2)传统的浮点放大技术可以提升系统的动态范围，但是想要实现高速采集确本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多通道并行核磁数据采集系统，其特征在于，该系统包括：
2.根据权利要求1所述的多通道并行核磁数据采集系统，其特征在于，放大器的倍数设置为2n倍，n大于等于1。
3.根据权利要求1所述的多通道并行核磁数据采集系统，其特征在于，所述微处理器设定一个幅值m作为判断条件，将n个放大后的核磁信号依次与幅值m进行比较，当放大后的核磁信号的幅值第一次大于等于m时，输出此时的放大倍数，选择该放大倍数对应的这一路输出，否则继续选择下一组数据进行比较，直到得到幅值第一次大于等于m时的输出为止。
4.根据权利要求3所述的多通道并行核磁数据采集系统，其特征在于，当得到幅值第一次大于等于m时的输出时，保留该核磁信号，删除其余的放大倍数的核磁信号。
5.根据权利要求3所述的多通道并行核磁数据采集系统，其特征在于，当得到幅值第一次大于等于m时的输出时，保留该核磁信号，删除其余的放大倍数的核磁信号。
6.根据权利要求3所述的多通道并行核磁数据采集系统，其特征在于，所述微处理器还用于，当得到幅值第一次大于等于m时的输出时，保留该核磁信号，删除其余
7.根据权利要求3所述的多通道并行核磁数据采集系统，其特征在于，所述微处理器还用于，当得到幅值第一次大于等于m时的输出时，选择该输出对应的放大器，并关闭其余的放大器，当再次检测到核磁信号小于幅值m，打开n个并联的放大器，重复选择的过程。
8.一种多通道并行核磁数据采集方法，其特征在于，该方法包括：
9.根据权利要求8所述的多通道并行核磁数据采集方法，其特征在于，当得到幅值第一次大于等于m时的输出时，保留该核磁信号，删除其余的放大倍数的核磁信号。
10.根据权利要求8所述的多通道并行核磁数据采集方法，其特征在于，当得到幅值第一次大于等于m时的输出时，选择该输出对应的放大器，并关闭其余的放大器，当再次检测到核磁信号小于幅值m，打开n个并联的放大器，重复选择的过程。
...【技术特征摘要】
1.一种多通道并行核磁数据采集系统，其特征在于，该系统包括：
2.根据权利要求1所述的多通道并行核磁数据采集系统，其特征在于，放大器的倍数设置为2n倍，n大于等于1。
3.根据权利要求1所述的多通道并行核磁数据采集系统，其特征在于，所述微处理器设定一个幅值m作为判断条件，将n个放大后的核磁信号依次与幅值m进行比较，当放大后的核磁信号的幅值第一次大于等于m时，输出此时的放大倍数，选择该放大倍数对应的这一路输出，否则继续选择下一组数据进行比较，直到得到幅值第一次大于等于m时的输出为止。
4.根据权利要求3所述的多通道并行核磁数据采集系统，其特征在于，当得到幅值第一次大于等于m时的输出时，保留该核磁信号，删除其余的放大倍数的核磁信号。
5.根据权利要求3所述的多通道并行核磁数据采集系统，其特征在于，当得到幅值第一次大于等于m时的输出时，保留该核磁信号，删除其余的放大倍数的核磁信号。
6.根据权利要求3所...
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