技术领域
[0001] 本实用新型涉及海洋地震勘探设备技术领域，尤其涉及一种海洋地震勘探仪数字包信息采集时间同步装置。
相关背景技术
[0002] 数字包是海洋地震勘仪最关键的组成部分，负责采集海洋地震勘探仪拖缆内部水听器的信息。数字包由数据采集电路、数据传输电路、上电控制电路及时间同步装置组成。数字包间隔最大距离达300米，整个系统可由40-80个数字包组成，数字包分布在长达十几千米的距离。现有技术中海洋地震勘探仪采集地震信息时，各个数字包工作时钟存在频差，所有数字包无法同时刻采集。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种海洋地震勘探仪数字包信息采集时间同步装置，用来控制所有数字包收到采集指令后，对本数字包内的时间进行校正，控制本数字包内数据采集电路与其他数字包内的数据采集电路同步同时采集。
[0004] 本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：
[0005] 一种海洋地震勘探仪数字包信息采集时间同步装置，其特征在于：包括时间指令基准单元以及若干个时钟同步控制单元，所述时间指令基准单元与所述时钟同步控制单元之间以及相邻的时钟同步控制单元之间通过时间指令线和回传指令线信号连接；所述时间指令基准单元主要由GPS接口、时钟指令调制单元、采样频率设置寄存器、控制指令寄存器以及回传指令处理单元构成，所述GPS接口、采样频率设置寄存器、控制指令寄存器分别与所述时钟指令调制单元连接，所述时钟指令调制单元与所述时钟指令线连接，所述回传指令处理单元与所述回传指令线连接。
[0006] 优选地，所述时钟同步控制单元主要由时钟指令处理单元、数字包回传指令处理单元构成，所述时钟指令处理单元的输入端和输出端分别与所述时钟指令线连接，所述数字包回传指令处理单元的输入端和输出端分别与所述回传指令线连接；所述时钟指令处理单元与同步采集控制单元和延时处理单元连接，所述延时处理单元分别与所述数字包回传指令处理单元和所述同步采集控制单元连接。
[0007] 本实用新型的有益效果是: 1、所有数字包内的时钟同步控制单元接收时间指令基准单元发送的时间信息，并从该信息中恢复出本级数字包的工作时钟，保证了工作时钟的同源性，消除了各个数字包工作时钟的频差；
[0008] 2、数字包内的时钟同步控制单元实现了对指令传输时间延迟的计算，并根据计算结果实现对本级数字包的采样时间的校准，消除了各个数字包采样时间的偏差。
具体实施方式
[0012] 下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。如图1和图2所示，一种海洋地震勘探仪数字包信息采集时间同步装置，包括时间指令基准单元以及若干个时钟同步控制单元，所述时间指令基准单元与所述时钟同步控制单元之间以及相邻的时钟同步控制单元之间通过时间指令线和回传指令线信号连接；所述时间指令基准单元主要由GPS接口、时钟指令调制单元、采样频率设置寄存器、控制指令寄存器以及回传指令处理单元构成，所述GPS接口、采样频率设置寄存器、控制指令寄存器分别与所述时钟指令调制单元连接，所述时钟指令调制单元与所述时钟指令线连接，所述回传指令处理单元与所述回传指令线连接。时间指令基准单元接收GPS时间信息，根据系统设置的采样频率，周期性向数字包内的时钟同步控制单元发送时间及指令信息；不同数字包内的时钟同步控制单元通过时钟指令线、回传指令线串联在一起。
[0013] 如图3所述时钟同步控制单元主要由时钟指令处理单元、数字包回传指令处理单元构成，所述时钟指令处理单元的输入端和输出端分别与所述时钟指令线连接，所述数字包回传指令处理单元的输入端和输出端分别与所述回传指令线连接；所述时钟指令处理单元与同步采集控制单元和延时处理单元连接，所述延时处理单元分别与所述数字包回传指令处理单元和所述同步采集控制单元连接。
[0014] 所有数字包内的时钟同步控制单元接收时间指令基准单元发送的时间信息，并从该信息中恢复出本级数字包的工作时钟，保证了工作时钟的同源性，消除了各个数字包工作时钟的频差；数字包内的时钟同步控制单元实现了对指令传输时间延迟的计算，并根据计算结果实现对本级数字包的采样时间的校准，消除了各个数字包采样时间的偏差。
[0015] 工作原理：
[0016] 时间指令基准单元接收GPS信息，由此产生工作时钟，并时钟同步控制单元发送。时间指令基准单元根据系统设置的采样频率，周期性在时钟信号上调制采样指令和控制指令。
[0017] 时钟同步控制单元接收时间指令基准单元发送的时钟信号，恢复出本级数字包的工作时钟，并且将时间指令基准单元的时钟信号向下一级时钟同步控制单元转发。这样所有的数字包工作在同一时钟下，消除了数字包之间的频差。
[0018] 时间指令基准单元向时钟同步控制单元发送时钟校准指令，每个时钟同步控制单元接收该指令后记录其时刻t1，然后将该指令转发至下一个时钟同步控制单元；最后一个时钟同步控制单元将该指令从回传指令线向时间指令基准单元回传。每个时钟同步控制单元记录回传指令线上收到时钟校准指令的时刻t2。每个时钟同步控制单元收到2次时钟校准指令的时间间隔t=t2-t1，t/2即是采集指令从该时间同步单元传输至最后一个时钟同步控制单元所需的时间。
[0019] 每个数字包的时钟同步控制单元利用测量的时间间隔t来控制所有数字包采样电路同步工作，每个数字包在收到采样指令后，延迟t/2的时间触发采样电路采样。
[0020] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
