地震资源勘探系统基于Wi-Fi的无线数据传输技术的研究(2)
3.3.6 板载天线与射频系统 16
3.3.7 网络服务子系统 17
3.3.8 无线收发模块GS2100M外围硬件电路设计 17
3.3.9 天线选择 17
3.3.10 STM32与GS2100M接口电路设计 18
3.4 电源模块设计 18
4 节点软件设计 20
4.1 上位机指令结构框架 20
4.2 微处理器部分软件设计 20
4.2.1 μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统 20
4.2.2 在STM32上移植μC/OS-Ⅱ 21
4.2.3 软件总体设计 21
4.3 无线通信模块软件设计 24
4.3.1 无线通信总体流程 24
4.3.2 数据存储与配置 25
4.3.3 网络连接 25
4.3.4 数据发送 25
5 实验调试 28
5.1 实验调试平台 28
5.2 实验调试过程与结果 28
5.2.1 程序下载 28
5.2.2 实验调试过程与结果 28
5.3 实验结果分析 30
结论 31
致谢 32
参考文献 33
附录 34
1 绪论
1.1 选题背景
地震资源勘探系统是地下资源（石油、煤炭、天然气、页岩气等）的专业勘探设备，由人工地震源、地震检波器阵列、基于嵌入式微处理器的前置数据采集器阵列、海量数据存储器、数据传输系统、中央工作站、工作站系统控制软件、数据库等环节及软件组成。地震检波器阵列感知地下的地震回波，前置数据采集器采集地震检波器感知的回波，并将数据存储至海量数据存储器中；数据传输系统将存储器中的数据上传至中央工作站存储并有专门软件处理分析。
数据传输是地震勘探系统中的关键环节之一，是实现采集数据、控制指令高速、可靠传输的环节，由于数据采集是分布式的结构，因而数据传输系统必然是网络化的结构。现场总线、以太网均是能够实现网络化数据传输的有效方案，但是，地震勘探采集道数多、数据量大、分布面广，有线网络数据传输虽然可行，但由于传输线多，成本高，可靠性低，因而人们一直致力于无线数据传输的研究，本课题专门研究基于Wi-Fi无线以太网传输技术的地震数据传输系统，旨在以无线以太网取代目前的有线数据传输方式，实现采集数据及控制指令的高速、可靠传输。
1.2 地震数据传输系统的发展状况
目前的地震数据传输系统主要分为三类：有线传输系统、无线传输系统和混合式传输系统。[1]这三类数据传输系统各有优势。有线网络传输系统具有数据传输稳定，网络连接稳定等优势，但有线网络有繁杂的网络布线问题，这使其往往不适用于远距离数据传输。
无线网络传输不受布线因素的制约，适用于复杂地形地貌环境的数据传输，传输距离与信号发射功率密切关联。其缺陷在于传输易受干扰，可靠性低于有线传输。
混合式传输实际是有线与无线传输的结合，依据使用的环境条件，发挥各自的优势将两种传输模式合理组合应用。
1.2.1 有线网络数据传输的发展状况
有线网络数据传输从传输方式上可以分为两大类：模拟式传输与数字式传输。二者的区别主要在传输的距离范围上面。模拟式传输中，信号易受外界环境的电磁干扰、温度、湿度等环境因素的影响，所以模拟式传输适用于距离较近的传输网络。