论文摘要
早期的地震台网普遍采用模拟地震观测仪器(包括地震计和记录仪等),这种模拟量的观测在频带宽度、动态范围和分辨率等方面都有很大的限制,通过使用电子反馈技术和数字化技术等方法,可以拓宽观测信号的频带宽度和扩大地震计的动态范围。在地震计中使用数字通信方式把信号传输给数据采集器可以保证更好的传输质量和更长的传输距离,这样的地震计为数字地震计。本文研究和设计的一种专用芯片解决了数字地震计的通信设计中的检错纠错等重要问题。该芯片在和舰科技(苏州)有限公司的0.18um CMOS工艺下流片,仿真综合的结果表明,该芯片工作在3.3v供电情况下,最高传输速率可达32.5兆比特每秒,它能满足目前和未来很长一段时间内的地震通信的需要。第一章分析了模拟通信和数字通信方式的优缺点,以及从模拟地震计升级到数字地震计必然,和设计专用芯片来实现数字地震计的重要意义。第二章简要介绍了该芯片的架构,包括功能模块的划分和通信协议的设计。第三章至第六章详细介绍各子模块的理论分析、算法设计和实现结果,以及驱动程序设计。最后两章介绍数字专用集成电路的设计流程以及本研究的结果,和未来研究的方向。