專利名稱：無線陣列中的模塊的同步的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，具體地涉及以下無線數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，其具有在無線模塊之間的定時系統(tǒng)的同步，所述無線模塊在無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)中進行通信。
背景技術(shù)：
自然資源開發(fā)公司和其他實體經(jīng)常使用地震勘測來創(chuàng)建地表下地質(zhì)構(gòu)造的圖像。除了其他應(yīng)用之外，還將這些圖像用以確定用于鉆探石油和天然氣的以及用于規(guī)劃和監(jiān)視增強資源恢復(fù)計劃的最優(yōu)場所。還可以將地震勘測使用在除了石油開發(fā)之外的各種情景中，例如，定位地下水和規(guī)劃道路建設(shè)。通常，通過典型地按照線形或按照矩形或其他幾何形狀的網(wǎng)格、將振動傳感器(叫做“地震檢波器(geophone)”的加速度計或速度傳感器)的陣列放置于地面上，來進行地震勘測。炸藥或機械裝置(諸如，振動能量源或重物墜落)引發(fā)振動。可以將多種能量源用于一些勘測。另外，在許多勘測中，以規(guī)則的間隔引發(fā)振動。而且，在地震勘測期間，可以將能量源移動到振動事件之間的各個位置。來自能量源的振動傳播通過大地，采取各種路徑，從地表下的不連續(xù)性或“事件”折射和反射，并且被振動傳感器的陣列檢測到。通過單獨的電子設(shè)備或者在“數(shù)字”傳感器的情況下內(nèi)部地，對來自傳感器的信號進行放大和數(shù)字化。還可以通過記錄來自自然或人為活動的大地中的振動，來被動地執(zhí)行該勘測。最終地，連同關(guān)于該勘測和能量源的相關(guān)信息一起，將來自各種各樣傳感器的數(shù)字數(shù)據(jù)記錄在存儲介質(zhì)(例如，磁帶或者磁盤或光盤、或其他存儲裝置)上。對能量源和/或有源傳感器進行重新定位，并且該處理繼續(xù)，直到獲得了包括地震勘測的各種各樣的地震記錄為止。在計算機上處理來自該勘測的數(shù)據(jù)，以創(chuàng)建關(guān)于地表下地質(zhì)構(gòu)造的期望信息。由于在與不同地震檢波器位置相關(guān)聯(lián)的傳播時間上的差異，這些處理可以涉及對在不同地震檢波器處接收到的信息進行相關(guān)，使得對數(shù)據(jù)進行積分(integrate)，以用于更好的事件標識。一般地，當(dāng)使用被更加緊密得放置在一起的、和/或覆蓋更寬區(qū)域的更多傳感器時，所得到的圖像的質(zhì)量將改善。已經(jīng)變得常見的是，在以平方公里進行測量的區(qū)域上延展的地震勘測中使用數(shù)以千計的傳感器。數(shù)百公里的線纜可能被布置在地面上，并且用于連接這些傳感器。典型地，大量的工人、機動車輛和直升飛機用于部署和回收這些線纜。一般地，開發(fā)公司將偏好于利用被更加緊密得定位在一起的更多傳感器來進行勘測。然而，附加的傳感器需要甚至更多的線纜，并進一步，提升了勘測的成本。在勘測成本與傳感器數(shù)目之間的經(jīng)濟權(quán)衡一般需要勘測質(zhì)量上的折衷。
除了物流(logistic)成本之外，線纜還引發(fā)了可靠性問題。除了來自處置的正常磨損之外，它們還經(jīng)常受到動物、交通工具、閃電、和其他問題的損壞?；ㄙM了相當(dāng)大量的現(xiàn)場時間，以用于對線纜問題進行故障檢修。額外的物流工作還增加了勘測的環(huán)境影響，除了其他方面之外，這在一些環(huán)境敏感性區(qū)域中還增加了勘測的成本或?qū)⒖睖y排除在外。響應(yīng)于由于有線地震陣列所呈現(xiàn)的挑戰(zhàn)，已經(jīng)提出了使用無線技術(shù)的方式。例如，一些無線系統(tǒng)采用以下方法，其中將數(shù)字化的數(shù)據(jù)臨時地存儲在處于傳感器位置處或附近的本地存儲器中。因為該數(shù)據(jù)對于勘測隊員是不可見的，所以這經(jīng)常被稱為“盲讀出(blindread out)”方法。在這些盲讀出系統(tǒng)中，一旦已經(jīng)采集到所有的地震數(shù)據(jù)，就手動地從每個模塊中讀出所獲取的地震數(shù)據(jù)。然而，對于一些勘測應(yīng)用，這種盲讀出系統(tǒng)是不期望的，這是由于在完成勘測處理之前，任何修改或其他問題可能無法被檢測到。已經(jīng)提出了實質(zhì)上采用實時無線讀出的系統(tǒng)。一個這種系統(tǒng)描述在2006年10月4日提交的、并且轉(zhuǎn)讓給無線測震儀股份有限公司(Wireless Seismic, Inc.)的美國專利申請序列號11/538，744中，通過參考而由此全部地合并其內(nèi)容。在此系統(tǒng)中，借助于一系列無線模塊之間的數(shù)據(jù)串行傳輸，來實現(xiàn)陣列的無線讀出。對此，可能在所述模塊之間的串行傳輸路徑上自動地檢索到 大量的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于同步無線模塊的系統(tǒng)和方法。無線模塊的定時系統(tǒng)對于在采用多于一個無線模塊的系統(tǒng)中的無線模塊的操作是至關(guān)緊要的。在模塊的精確定時和同步所針對的挑戰(zhàn)之中，包括用于使得用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)目捎脦捵畲蠡⑶腋纳茝母鱾€模塊采集的數(shù)據(jù)的相關(guān)性的能力。模塊之間的精確同步允許在模塊之間可用帶寬的增加利用。模塊之間的串行數(shù)據(jù)傳輸涉及在陣列中的兩個或更多模塊之間傳送和接收的時段。如果模塊在錯誤的時間處通話(例如，傳送)或監(jiān)聽(例如，接收)，則串話和干擾可能干擾該串行數(shù)據(jù)傳輸。相應(yīng)地，可以提供傳送與接收時隙之間的消隱間隔，以防止?jié)撛诘拇拞栴}。然而，在這些消隱間隔期間，無法傳輸數(shù)據(jù)。繼而，因為在消隱間隔期間沒有發(fā)生數(shù)據(jù)傳送，所以減少了數(shù)據(jù)傳輸可用的帶寬。已經(jīng)認識到，利用改善的同步，通話和監(jiān)聽的時段對于不同模塊可以更加緊密得相關(guān)，因而導(dǎo)致了用于提供更短消隱間隔、或潛在地廢除消隱間隔的能力。繼而，這允許通過模塊的同步來增加帶寬的利用。在一個具體實施例中，無線系統(tǒng)的增加的帶寬可用性可以促使進行有效的地震勘測。如上所述，由于地震數(shù)據(jù)獲取的特征，所以可以重復(fù)地并且相對迅速相繼地創(chuàng)建振動事件。地震數(shù)據(jù)獲取涉及必須與每個振動事件一起傳遞的大量數(shù)據(jù)。繼而，借助于用于陣列中模塊的傳送和接收時段的同步的、更高的帶寬使用允許更快的數(shù)據(jù)傳遞。照這樣，不需要減慢或者延遲在地震勘測期間發(fā)生的振動事件。另外，與采用盲讀出的系統(tǒng)不同地，本發(fā)明提供了一種允許在獲取期間傳遞的總體和完整數(shù)據(jù)的觀測和監(jiān)視的系統(tǒng)。在盲讀出系統(tǒng)中，只有在檢索到總體和完整數(shù)據(jù)之后，才可以觀測或監(jiān)視該數(shù)據(jù)。因而，可能存在至少兩種不期望的結(jié)果。如果對于模塊或該系統(tǒng)存在問題，則遭遇一種不期望的結(jié)果。在此情況下，該問題可能無法被檢測到，直到整體地或者部分地檢索到該數(shù)據(jù)為止。照這樣，盲讀出系統(tǒng)可能導(dǎo)致與重復(fù)勘測相關(guān)聯(lián)的額外成本和時間。當(dāng)直接由于在盲讀出系統(tǒng)中固有的延遲(例如，與數(shù)據(jù)的手動傳遞相關(guān)聯(lián)的延遲)而導(dǎo)致的延遲使得利益相關(guān)者(stake-holder)喪失按照及時的方式使用該數(shù)據(jù)的機會時，遭遇另一個不期望的結(jié)果。相反地，本系統(tǒng)允許實時地或者接近實時地傳遞模塊所獲取的數(shù)據(jù)。另外，按照及時的方式傳遞數(shù)據(jù)允許利益相關(guān)者利用市場行情。照這樣，可以在勘測終結(jié)以前，解決在勘測中早期觀測到的問題。而且，本發(fā)明提供了一種比盲讀出系統(tǒng)更加有利的系統(tǒng)，這是因為它不需要用于在勘測終結(jié)時從每個模塊檢索數(shù)據(jù)所需的人員。相反地，可以將數(shù)據(jù)傳送到中央處理站，這避免了用于從盲讀出系統(tǒng)手動檢索數(shù)據(jù)的需要。另外，當(dāng)對在勘測期間采集的所得到的地震數(shù)據(jù)進行分析時，用于對數(shù)據(jù)進行相關(guān)的能力是重要的。利用模塊的更加精確的同步，所采集的數(shù)據(jù)可以具有與它相關(guān)聯(lián)的更加準確的時間信息，使得用于對數(shù)據(jù)進行解釋的處理可以更加緊密得對來自各個模塊的數(shù)據(jù)進行相關(guān)。這導(dǎo)致所得到的圖像的更高分辨率和保真度(fidelity)。照這樣，有利的是，準確地同步無線模塊，以便向用于實時地或者接近實時地促進高速數(shù)據(jù)讀出的無線模塊提供高數(shù)據(jù)同步，以改善陣列中各個模塊所采集的數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性。 而且，盡管不斷GPS時間規(guī)定(discipline)允許模塊的同步，但是它是用于連續(xù)地同步陣列中的模塊的一種不太期望的手段，在該陣列中模塊具有有限的功率源。陣列中的每個模塊可以裝備有GPS接收機。每個模塊接收到的GPS信號中的一部分可以包括■ 與GPS衛(wèi)星所使用的時間有關(guān)的數(shù)據(jù)。照這樣，每個GPS接收機能夠解釋該信號，提取時間數(shù)據(jù)，并且將時鐘規(guī)定到GPS時間。然而，這種系統(tǒng)需要GPS接收機被不斷通電。無線模塊的特征經(jīng)常需要電池來對模塊進行通電。對此，將GPS接收機不斷地或頻繁周期性地用于規(guī)定模塊時鐘可以導(dǎo)致過多的功耗，這具有限制模塊的操作壽命的不期望效果，因而減少了該系統(tǒng)的總體操作生產(chǎn)率。相應(yīng)地，本發(fā)明的一個目的在于使能一種無線系統(tǒng)，其采用高精確度、分布式同步，并且通過協(xié)調(diào)傳送和接收時隙、以最小化導(dǎo)致其中沒有出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐r間的消隱間隔，而包括模塊之間的高帶寬利用。當(dāng)前發(fā)明的又一目的在于使得無線模塊之間的同步，以便促進高數(shù)據(jù)相關(guān)性。對此，可以更加準確地分析和處理貫穿于陣列而從不同模塊收集到的數(shù)據(jù)，以便實現(xiàn)更加魯棒的勘測和更高分辨率的數(shù)據(jù)輸出。當(dāng)前發(fā)明還使能一種用于采用同步的無線系統(tǒng)，而無需耗費資源的同步方法(resource taxing synchronizationmethod),該同步方法采用時間信息的不斷接收。相應(yīng)地，本發(fā)明的第一方面涉及一種用于在無線系統(tǒng)中同步地震數(shù)據(jù)獲取模塊的方法。該方法涉及在該地震數(shù)據(jù)獲取模塊處接收時間參考事件。該方法還包括記錄或計算延遲值。然后，將該延遲值用于調(diào)整時鐘，以將該時鐘與該時間參考事件進行同步。該方法還可以涉及基于該延遲值的即時和時間管理的時鐘調(diào)整。本發(fā)明的第二方面包括一種要使用在地震勘測中的無線數(shù)據(jù)獲取模塊。根據(jù)此第二方面的無線數(shù)據(jù)獲取模塊包括時鐘，用于產(chǎn)生定時信號。該定時信號具有相位和頻率。該無線數(shù)據(jù)獲取模塊包括收發(fā)機，操作為接收時間參考事件。另外，該第二方面包括控制器，操作為解釋該時間參考事件，以計算補償值。提供了時鐘調(diào)整模塊，該時鐘調(diào)整模塊操作為解釋該補償值，并且將該定時信號修改為與該時間參考事件同步。本發(fā)明的又一方面涉及一種用于同步無線模塊的方法，所述無線模塊用于地震數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳遞。根據(jù)本發(fā)明的此第三方面的方法包括提供陣列，該陣列包括用于定義數(shù)據(jù)傳輸路徑的多個地震數(shù)據(jù)獲取模塊。該方法包括在一個模塊處從所述多個地震數(shù)據(jù)獲取模塊中的至少一個其他模塊接收同步信息。根據(jù)本發(fā)明的該第三方面的方法包括使用該同步信息來同步該一個模塊的時鐘。然后，可以將該延遲值添加到該時間參考事件，并且將它與要同步的時鐘進行比較?；趯嶋H時鐘讀取與該時間參考事件的結(jié)果之間的差異，可以調(diào)整該時鐘，使得該時鐘與該時間參考事件同步。該第三方面的方法包括建立基于所同步的時鐘所實現(xiàn)的定時傳遞協(xié)議。本發(fā)明的第四方面涉及一種用于在地震數(shù) 據(jù)獲取系統(tǒng)中對無線模塊所獲得的圖像信息進行相關(guān)的方法。根據(jù)此方面的方法包括提供第一無線模塊和第二無線模塊。此外，該方法包括將該第二無線模塊同步到該第一無線模塊。該方法還包括在第一時間處操作該第一無線模塊，以獲得第一圖像信息，并且在第二時間處操作該第二無線模塊，以獲得第二圖像信息。該方法包括將第一圖像信息相關(guān)到第二圖像信息。變化和改進可以存在于在這里所呈現(xiàn)的任何方面之中?？梢栽谌魏谓M合中做出這些變化和改進。例如，該時間參考事件可以但不必須起源于另一無線數(shù)據(jù)模塊。而且，該時間參考事件可以起源于基站或該陣列中的其他模塊。對此，該時間參考事件可以基于已知的時間值，或者在采用不斷規(guī)定的模塊處生成。此外，第一方面的延遲值可以包括幾個組件。借助于示例，可以存在與該時間參考事件相關(guān)聯(lián)的處理延遲和傳送延遲。另外，該模塊可以將定時信號用于各個模塊組件和處理。例如，該定時信號可以協(xié)調(diào)模塊收發(fā)機的傳送和接收時段。而且，該定時信號可以提供時間信息，使得對該模塊所采集的數(shù)據(jù)添加時間戳，或者另外地，對它附著時間信息，或者是相對的或者是暫時的。同樣，該陣列中的模塊中的任何一個可以從任何其他模塊接收同步信息。而且，模塊可以從基站或能夠傳送同步信息的其他模塊接收同步信息。


圖I是示出了無線數(shù)據(jù)獲取陣列的一個實施例的示意圖。圖2A-2D是表現(xiàn)了兩個模塊的各種操作狀態(tài)的圖表。圖3是系統(tǒng)時鐘控制的一個實施例的框圖。圖4是示出了相對于在時間上繪制的參考時間的、模塊時鐘中的頻率上的差異的一個示例的曲線圖。圖5是示出了相對于在時間上繪制的參考時間的、模塊時鐘中的頻率上的差異的另一示例的曲線圖。圖6是描繪了根據(jù)本發(fā)明的同步處理的一個實施例的流程圖。圖7是描繪了用于設(shè)計和實現(xiàn)無線地震數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的處理的實施例的流程圖。
具體實施例方式盡管本發(fā)明容許各種修改和替換形式，但是借助于附圖中的示例已經(jīng)示出了本發(fā)明的特定實施例，并且在這里詳細地描述所述特定實施例。然而，應(yīng)該理解，不意欲將本發(fā)明限于所公開的具體形式，而是相反地，本發(fā)明要覆蓋落入如由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的所有修改、等效物、和替換方案。
在以下描述中，首先參考圖I來描述本發(fā)明所使能的無線系統(tǒng)的概覽。接下來，進一步參考圖2，呈現(xiàn)出各種時間多路復(fù)用策略的討論和描述。其后，結(jié)合圖4和5，描述模塊之間的頻率在時間上的改變的描繪。接下來，參考圖6和7來討論包括本發(fā)明所使能的地震勘測的設(shè)計和實現(xiàn)的各種處理。最終，在圖3中呈現(xiàn)和示出了包括用于實現(xiàn)同步的硬件的模塊的實施例。圖I圖示了可以采用時間同步的無線系統(tǒng)的一個實施例。在圖I中描繪的系統(tǒng)可以是采用節(jié)點或模塊之間的無線通信的任何系統(tǒng)?？梢詫⑦@些系統(tǒng)設(shè)計用于各種目的。一些示例包括但不限于無線特設(shè)(ad hoc)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、無線數(shù)據(jù)獲取網(wǎng)絡(luò)、或其他無線技術(shù)。在一個實施例中，圖I中的系統(tǒng)可以是無線數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，諸如為了進行地震勘測所采用的無線數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括模塊和基站的陣列。可以按照 在矩形或其他形狀的幾何陣列中安排模塊(R11-R31)的這種方式，來安排基站(BS1，BS2)和模塊(R11-R31)。在任何方面，基站一 BSl和基站二 BS2可以借助于多個無線模塊(R11-R31)而處于無線通信中。每個無線模塊(R11-R31)可以具有內(nèi)部時鐘?？墒褂么藭r鐘以向數(shù)據(jù)附著時間戳，向數(shù)據(jù)提供日志信息，或協(xié)調(diào)模塊的組件。圖I的無線模塊可以是但不限于遠程傳感器、無線接入點、轉(zhuǎn)發(fā)器、行程管理裝置、或無線系統(tǒng)中的其他節(jié)點。在一個實施例中，無線模塊(R11-R31)可以是用于進行地震勘測的該種的地震檢波器傳感器。除了其他裝置之外，這些地震檢波器還可以裝備有數(shù)字化電路、微控制器單元、和收發(fā)機。無線模塊(R11-R31)可以在模塊之間無線地傳送數(shù)據(jù)，使得將數(shù)據(jù)傳送或中繼到基站(BS1，BS2)?？梢詫⒃摂?shù)據(jù)從基站(BS1，BS2)進一步中繼到中央控制和記錄系統(tǒng)(未示出)。圖I的無線數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)可以要求每個無線模塊既傳送又接收數(shù)據(jù)，以便在所述模塊之中建立串行數(shù)據(jù)傳輸路徑。借助于不例，在第一實例中，模塊R16可以向模塊R18傳送數(shù)據(jù)。在另一實例中，模塊R16可以從模塊R14接收數(shù)據(jù)。對此，可以按照串行方式從模塊向模塊傳送數(shù)據(jù)，以便向基站(BS1，BS2)之一傳送數(shù)據(jù)。一旦已經(jīng)建立了通信路徑，就可以使用串行數(shù)據(jù)路徑來傳輸(或傳遞)已經(jīng)在每個模塊處收集到的地震數(shù)據(jù)?？梢詫⒋藬?shù)據(jù)傳遞協(xié)議用于從每個模塊向基站傳達數(shù)據(jù)，并然后將它繼續(xù)傳達到中央處理站?？梢酝ㄟ^各種技術(shù)來實現(xiàn)在圖I中的系統(tǒng)或陣列內(nèi)各模塊之間的通信。然而，將領(lǐng)會的是，在缺少模塊操作的同步的情況下，諸如在圖I中描繪的陣列之類的陣列可能易于經(jīng)歷各個模塊之間的干擾。另外地，為了促進在短時間段中傳輸大量的數(shù)據(jù)，可能有利的是，采用多路復(fù)用技術(shù)用于各模塊之間的通信?？梢圆捎酶鞣N時間和頻率多路復(fù)用技術(shù)，以便促進在無線模塊處數(shù)據(jù)的傳送和接收。這些多路復(fù)用技術(shù)包括但不限于時分復(fù)用、頻分復(fù)用、碼分復(fù)用、或在本領(lǐng)域中已知的其他技術(shù)。在圖2A中示出了時分復(fù)用方案(其可以與其他復(fù)用方案結(jié)合地工作)的一個實施例。圖2描繪了用于第一模塊100和第二模塊200的傳送(Tx)或接收(Rx)的各個時隙。沿著軸250來表現(xiàn)時間。在軸250上是用于第一模塊100的傳送(Tx)和接收(Rx)的離散時隙的圖形表示。相似地，在軸250下是用于第二模塊200的傳送(Tx)和接收(Rx)的離散時隙的圖形表不。相應(yīng)地，在圖2A中，在第一時隙201處，第一模塊100可以正在進行傳送，而在時隙202處，第二模塊200可以同時正在進行接收。在第二時隙處，第一模塊100正在時隙203處進行接收，而第二模塊200正在時隙204處進行傳送。重復(fù)接收和傳送的這個循環(huán)，使得在無線模塊(100，200)之間建立通信路徑。應(yīng)該領(lǐng)會，在圖2A中，第一模塊100和第二模塊200沒有經(jīng)歷其中全部兩個模塊都正在進行傳送的時間、或者其中全部兩個模塊都正在進行接收的時間。照這樣，即使相對于正在考慮的單元不采用多路復(fù)用安排(例如，頻分或碼分復(fù)用)，也可以減少在傳送或接收期間第一模塊與第二模塊之間的干擾。對此，圖2A表現(xiàn)了其中對第一模塊100和第二模塊200進行同步的實施例。即，將第一模塊100的內(nèi)部時鐘與模塊200的內(nèi)部時鐘進行同步。照這樣，兩個模塊都可以使用內(nèi)部時鐘，來定義什么時候在傳送狀態(tài)和接收狀態(tài)之間進行切換。在其中對時鐘進行同步的情況下，對于兩個模塊，此切換可以在相同的時間處發(fā)生。對此，對于圖2A中的第一模塊100和第二模塊200之間的帶寬進行了最大化，這是由于在這兩個模塊之間存在不斷的通信。
在圖2A所示的時隙上的輕微變化可能導(dǎo)致其中兩個模塊同時進行傳送或接收的情形。在傳送或接收時隙上的這種重疊可能導(dǎo)致干擾和其他潛在的串話問題。另外，傳送或接收時隙上的重疊可能減少模塊之間的帶寬，這是因為在重疊時段期間，在兩個模塊之間沒有發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸。為了適應(yīng)第一模塊100和第二模塊200的時鐘之間的潛在變化，并且為了避免串話問題，可以采用如在圖2B中描繪的第二實施例?？梢栽诿總€模塊的相繼傳送時隙和接收時隙之間提供消隱間隔207。在消隱間隔207期間，該模塊既不在傳送也不在接收。換言之，消隱間隔207是其中沒有傳送或接收發(fā)生的安靜時間。消隱間隔207可以允許第一模塊100和第二模塊200彼此輕微的異相，并仍然不經(jīng)歷串話。即，在第一模塊100啟動其傳送時隙205以前，第二模塊200可以開始其接收時隙206。相似地，在第二模塊200已經(jīng)終止其接收時隙206之后，模塊一 100可以繼續(xù)進行傳送205。在消隱間隔207期間，沒有出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，這是由于在傳送和接收模塊之間不存在配對。對此，消隱間隔207可以減少串話，但是顯著地減低了可用的帶寬，這是因為可得到其中可以傳送和接收數(shù)據(jù)的更少時間。此外，可以領(lǐng)會的是，當(dāng)?shù)谝荒K100和第二模塊200之間的相位差增加時，可以提供更大的消隱間隔207，以便防止同時的接收或傳送。然而，再一次，要注意的是，消隱間隔207越大，則兩個模塊之間的帶寬減少得越多。帶寬越低，則數(shù)據(jù)傳遞將越慢。照這樣，模塊時鐘的同步允許減少的消隱間隔207，使得第一模塊100與第二模塊200之間的數(shù)據(jù)傳輸接近圖2A中的安排，其中使得帶寬最大化。除了經(jīng)歷第一模塊100和第二模塊200的時鐘的相位差異之外，模塊的時鐘還可能經(jīng)歷頻率差異。特別地參考圖2C，示出了以下情形，其中第一模塊100的時鐘頻率與第二模塊200的時鐘頻率是不同的。在其中第一模塊正在進行傳送209并且第二模塊正在進行接收215的第一時間段中，所述時隙對應(yīng)，并且接收時隙215和傳送時隙209的長度相等。對此，兩個模塊的時鐘至少初始地處于同步中。在傳送和接收的許多次循環(huán)中，這可以繼續(xù)。然而，在209/215以后的時隙處，第一模塊100正在進行接收209，而在第一模塊100已經(jīng)停止接收209之后，第二模塊繼續(xù)進行傳送217。這可能導(dǎo)致由于這兩個時鐘之間的頻率偏移而引起的傳送和接收時隙之間的偏移。照這樣，模塊可能在隨后的時隙處(例如，209/217，210/218等)失去同步。再一次，可以提供消隱間隔208，以防止串話和干擾，但是同樣導(dǎo)致如上所述的不期望的帶寬限制。在圖2D所描繪的又一實施例中，第一模塊100和第二模塊200可以在第一時隙221/228處同步地進行傳送和接收。然而，在隨后的時隙222/229處，第一模塊100和第二模塊200變得不同步。這可能是由于模塊時鐘的頻率上的差異或所述時鐘的相位偏移。與偏移的原因無關(guān)地，在圖2D中，在第三時隙223/230處，參考時間事件可能發(fā)生。照這樣，可以調(diào)整第二單元200的時鐘，如下面將進一步討論的。相應(yīng)地，可以在參考時間事件223/230之后，對第一模塊100和第二模塊200進行同步。另外，可以多次地生成參考時間事件，以周期性地將第二模塊200時鐘規(guī)定為第一模塊100時鐘。對此，可以周期性地同步第一模塊100和第二模塊時鐘200的相位和頻率，以消除用于按照消隱間隔207的形式在接收和傳送時隙之間提供大的消隱間隔220的需要。照這樣，可以在第一模塊100與第二模塊200之間增加數(shù)據(jù)吞吐量，這是由于可以提供更短的消隱間隔220。因而，在無線地震數(shù)據(jù)獲取 系統(tǒng)的情景中，可以更加快速地實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞。進一步參考圖2A-D，還可以對用于第一模塊100和第二模塊200的相繼傳送和接收時隙進行頻率多路復(fù)用。例如，在圖2A中，可以在第一頻率處傳送在第一傳送時段201中傳送的數(shù)據(jù)，其然后由第二模塊200在時隙202期間接收。第二模塊200可以操作為僅僅在此時隙期間在第一頻率處接收傳送。隨后，接收時隙203和傳送時隙204可以處于第二頻率處，使得第一模塊和第二模塊借助于在第二頻率處進行傳送和接收來傳達數(shù)據(jù)。在各個時隙之間，此方案可以繼續(xù)“跳變”頻率。還將領(lǐng)會的是，參考時間事件223/230還可以使用頻率多路復(fù)用的這個頻率跳變方法。即，可以在與先前的傳送和接收時隙222/229和隨后的傳送和接收時隙224/231不同的傳送頻率處，發(fā)送和接收在時間參考事件傳送和接收223/230期間傳送的數(shù)據(jù)。這樣，可以采用多個頻率來對在兩個模塊之間傳送和接收的信號進行多路復(fù)用。轉(zhuǎn)到圖4，呈現(xiàn)了其中模塊時鐘經(jīng)歷頻率漂移401的情形的描繪。在圖4中，在水平軸上表現(xiàn)時間，而在垂直軸上表現(xiàn)模塊時鐘與參考時鐘之間的頻率差異。即，在時間0處，頻率偏移可以是O。對此，沒有經(jīng)過時間，并且模塊時鐘處于與參考時鐘相同的頻率處。然而，隨著時間經(jīng)過，模塊時鐘與參考時鐘之間的頻率差異可能增加，如頻率漂移401所描繪的。盡管在圖4中將頻率漂移401的數(shù)量示出為是線性的，但是要理解，這可能不總是成立的。例如，漂移的數(shù)量可能是但不限于正弦的、指數(shù)的、隨機的、或不連續(xù)的頻率漂移。無論頻率漂移401是線性的、非線性的、還是不連續(xù)的，時間參考事件405都可以對該頻率漂移401進行周期性地校正。對此，可以將模塊時鐘的頻率規(guī)定為參考時鐘的頻率，使得頻率漂移401在時間參考事件405處轉(zhuǎn)為零。然而,情況可能是,在每個時間參考事件405之后，頻率漂移401可能繼續(xù)。對此，可能出現(xiàn)多個時間參考事件405，以便周期性地規(guī)定該模塊時鐘。另外，進一步參考圖4，可以領(lǐng)會的是，時間上的任何頻率漂移401將導(dǎo)致相位偏移404，其可以被表現(xiàn)為頻率隨時間的改變的積分。S卩，在圖4中，在頻率漂移401的曲線之下的區(qū)域?qū)?yīng)于相位偏移404。相位偏移404是由于模塊時鐘在某一時間段中處于與參考時鐘不同的頻率處。換句話說，頻率漂移401連續(xù)地導(dǎo)致相位偏移404。在一個實施例中，當(dāng)對時鐘進行同步時，可以補償此相位偏移404。這可以通過以下操作來實現(xiàn)，即經(jīng)由作為頻率隨時間的改變的函數(shù)而計算或近似相位偏移404，來確定總的相位偏移404?？梢酝ㄟ^頻率漂移401的曲線在時間上的積分，來表現(xiàn)相位偏移404。然后，將此值用于操縱模塊的時鐘的相位。在一個實施例中，此操縱可以在模塊控制器中發(fā)生，以調(diào)整模塊時鐘的相位。在圖5中，將系統(tǒng)的替換實施例表現(xiàn)為曲線圖，其中將時間參考事件用于校正模塊的頻率偏移501。在圖5中，時間參考事件505可以對相位偏移501進行補償，使得不是對模塊時鐘和參考時鐘的頻率進行同步，而是對模塊時鐘的頻率進行設(shè)置，使得在時間參考事件505之后的一些時間處，頻率漂移501將繼續(xù)，從而模塊時鐘和參考時鐘將處于同步中。對此，相位偏移504可以部分地或者完全去除，使得在參考時間事件505之后的一些時間處，該補償將相位偏移返回到O。這源自于相位的正偏移被相位的負偏移抵消掉。照這樣，可以使用更少的參考時間事件505，而模塊沒有經(jīng)歷相對于參考時鐘的模塊時鐘的相位的持續(xù)偏移。另外，在圖5的實施例中，可以在每個時間參考事件505處校正時鐘的相位。再一次，這可以通過作為頻率隨時間的改變的函數(shù)而確定相位偏移504并且響應(yīng)于所確定的相位偏移504而修改模塊時鐘的相位來實現(xiàn)?？梢灶I(lǐng)會的是，盡管本發(fā)明在許多無線系統(tǒng)中都具有潛在的可應(yīng)用性，但是本發(fā) 明的一個具體應(yīng)用可以使得能夠進行無線數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的同步。如上面所討論的，在地震勘測中無線數(shù)據(jù)獲取模塊的同步具有潛在的益處，其包括但不限于在模塊之間增加的帶寬、改善的數(shù)據(jù)相關(guān)性、和用于設(shè)計具有更加密集覆蓋范圍或覆蓋更廣區(qū)域的地震勘測的能力。圖7圖示了涉及無線地震數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)的處理的一個實施例。圖7的處理可以在701中開始，在該701中，可以獲得與地震勘測的需求有關(guān)的設(shè)計參數(shù)。例如，可以選擇用于無線傳輸協(xié)議的各種參數(shù)，以實現(xiàn)期望的性能(例如，傳送功率、天線靈敏度、要使用的信道數(shù)目、數(shù)據(jù)傳輸速率等)。而且，可以考慮其他參數(shù)(諸如，要勘測的特定地理區(qū)域、數(shù)據(jù)獲取模塊的期望間距、以及數(shù)據(jù)獲取模塊的數(shù)目)，以便提供所得到的地震數(shù)據(jù)的期望分辨率?？梢赃x擇所需要的傳送功率和無線頻率的數(shù)目。此外，除了其他方面之外，還可以基于振動源裝置的操作特性、以及模塊的傳送占空比、和串行數(shù)據(jù)傳送線路的鏈接，來選定有效的數(shù)據(jù)傳輸速率。將領(lǐng)會的是，所提供的示例包括在設(shè)計用于地震數(shù)據(jù)獲取的無線勘測系統(tǒng)時可以考慮的多個各種參數(shù)中的僅僅幾個。在任何方面，在 702中，對在701中收集到的參數(shù)進行分析，并且將其用于根據(jù)如在701中達到的需求來設(shè)計地震勘測。該處理可以前進到703，使得貫穿于地震勘測區(qū)域來部署無線模塊，以根據(jù)在702中創(chuàng)建的設(shè)計來定義陣列。如上面所注意到的，設(shè)計的需求可以導(dǎo)致對陣列進行配置，使得在矩形或其他形狀陣列中部署模塊。在704中，在無線模塊之間建立通信，使得在模塊之間建立串行數(shù)據(jù)路徑。在705中，對所述模塊進行同步。借助于示例，該同步可以借助于事件的參考時間的傳送和接收、以及對于系統(tǒng)時鐘的對應(yīng)修改，以便對模塊時鐘彼此進行規(guī)定。在706中，至少部分地基于在705中同步的模塊時鐘來建立數(shù)據(jù)傳遞協(xié)議。對此，通過模塊時鐘來至少部分地對包括數(shù)據(jù)傳遞協(xié)議的傳送和接收時隙進行控制，使得所同步的模塊時鐘產(chǎn)生具有最小化消隱間隔的數(shù)據(jù)傳遞協(xié)議，從而使得模塊之間的帶寬最大化。在707中，在勘測區(qū)域中引發(fā)振動。這可以包括借助于上面描述的任何部件或在本領(lǐng)域中已知的其他部件而產(chǎn)生振動事件。在708中，傳遞所述模塊響應(yīng)于708的事件的振動而獲取的地震數(shù)據(jù)，使得可以借助于串行通信路徑來向處理站傳送這些數(shù)據(jù)?？梢越柚谠?06中建立的數(shù)據(jù)傳遞協(xié)議來實現(xiàn)708的數(shù)據(jù)傳遞。對此，可以按照利用經(jīng)由精確同步所實現(xiàn)的增加帶寬的加速(expedited)方式,來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞708。照這樣,707的振動事件可以快速地發(fā)生，其中數(shù)據(jù)傳遞708不會妨礙707的振動事件的相繼發(fā)生。另外，在709中，可以對借助于708中的傳遞所獲取的地震數(shù)據(jù)進行編譯和相關(guān)，使得可以對在各個模塊處獲取的各種數(shù)據(jù)進行積分。再一次，借助于705的同步，該相關(guān)可以更加準確，這是因為與數(shù)據(jù)的定時相關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)可以基于所同步的系統(tǒng)而具有準確的假設(shè)。對此，在709中所編譯和相關(guān)的數(shù)據(jù)可以導(dǎo)致具有更高分辨率和更高保真度的、710中的圖像或其他輸出。借助于使得能夠進行709中的準確相關(guān)的、705中的同步，來實現(xiàn)高分辨率或保真度。對此，采用同步的無線數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)可以在設(shè)計地震勘測時允許更多的自由度。此外，同步可以允許模塊之間的更高帶寬，使得該陣列具有更大的能力以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞。數(shù)據(jù)的準確定時允許數(shù)據(jù)的準確編譯和相關(guān)，這導(dǎo)致源自于所接收到的地震數(shù)據(jù)的改善的圖像或讀出。如上面所解釋的，參考時間事件的使用可以用于對各個模塊的時鐘進行同步。在圖6中描繪了同步的一個處理。此處理可以在601中開始，并且前進到602，其中可以啟動模塊時鐘。模塊時鐘的初始化可以包含開始在模塊處運行的時鐘。該時鐘可以是物理的， 或者是在軟件中表現(xiàn)的。而且，可以使用物理和軟件元件的組合。在一個實施例中，物理組件可以生成頻率信號，并且軟件組件使用此頻率信號來遞增在軟件中維持的時鐘。該模塊時鐘可以由兩個部分組成；軟件管理的I毫秒單元時鐘(unit-clock)和定時器計數(shù)器。定時器計數(shù)器可以包括用于生成頻率信號的硬件組件。例如，此頻率信號可以是16MHz定時信號。當(dāng)定時器計數(shù)器轉(zhuǎn)動(roll over)時，它可以在微控制器中生成中斷。然后，該中斷可以使得微控制器將單元時鐘遞增所設(shè)置的值。例如，單元時鐘可以隨著由定時器計數(shù)器所生成的每次中斷而遞增1ms。繼續(xù)參考圖6，在603中，模塊可以接收到參考時間事件。可以由另一模塊來生成該參考時間事件，或者可以由該模塊的組件來生成該參考時間事件。在一個實施例中，可以由處于與要規(guī)定的模塊相同陣列內(nèi)的第二模塊來生成該參考時間事件。此第二模塊可以具有與所規(guī)定的模塊相同的功能，或者該第二模塊可以具有不同的功能。例如，基站或第二數(shù)據(jù)獲取模塊可以生成參考時間事件。一個這種實例是其中模塊從基站接收參考時間事件的實施例。更進一步的，可以從以生成參考時間事件作為其唯一任務(wù)的模塊接收該參考時間事件。不管怎樣，在604中，該模塊可以對在603中接收到的參考時間事件進行拆包或解釋。此解釋可以包括提取與參考時間事件的源相關(guān)的數(shù)據(jù)。此源數(shù)據(jù)可以包括關(guān)于該源的位置數(shù)據(jù)。還可以在源數(shù)據(jù)中提供諸如模塊的類型、或模塊標識符之類的附加信息。該參考時間事件可以包括來自源時鐘的時間戳。在605中，基于來自604的拆包的數(shù)據(jù)，該模塊可以確定與事件的處理相關(guān)聯(lián)的延遲。這可以考慮在源處的處理延遲以及在模塊處的處理延遲?？梢曰谂c每個模塊處的信號處理相關(guān)聯(lián)的延遲的實驗室測試，來預(yù)定義并存儲這些延遲。在606中，可以計算傳送延遲。此傳送延遲可以對應(yīng)于與該參考時間事件從該源到該模塊的途經(jīng)時間相關(guān)聯(lián)的時間?？梢詫τ诿總€時間參考事件來計算此傳送延遲，或者將該傳送延遲存儲在存儲器中，如果距離是已知的并且尚未改變。在607中，在生成比較值時，考慮參考時間事件的處理延遲和傳送延遲?？梢允褂迷摫容^值，以對源時鐘的狀態(tài)與模塊時鐘的狀態(tài)進行比較。對此，可以借助于將分別在605和606中達到的處理延遲和傳送延遲與來自源時鐘的時間戳相加，來生成該比較值。然后，可以在608中使用此比較值，以將源時鐘與模塊時鐘進行比較。相應(yīng)地，可以在609中操縱模塊時鐘，以將模塊時鐘同步到源時鐘。模塊時鐘的這種操縱可以涉及變更時鐘的相位、頻率或兩者。而且，可以使用軟件或在該模塊上硬件狀態(tài)上的改變，來實現(xiàn)對于時鐘的操縱。如下面更加詳細描述的，可以對主時鐘進行操縱，或者在替換實施例中，可以對用于生成定時器信號的組件進行操縱，以修改模塊時鐘。轉(zhuǎn)到圖3，示出了系統(tǒng)時鐘控制300的一個實施例的框圖。系統(tǒng)時鐘控制300可以允許將模塊時鐘規(guī)定到參考時鐘，而無需使用不斷運行的資源，諸如GPS接收機。該系統(tǒng)時鐘控制300可以包括控制器301?？刂破?01可以是具有控制器301所支持的各種支持功能的單一集成電路。例如，控制器301可以包括處理器、振蕩器、定時器、I/O能力、和存儲器。控制器301上的存儲器可以是ROM存儲器或RAM存儲器。另外，控制器301可以具有誤差檢測器302。該誤差檢測器302可以與壓控振蕩器結(jié)合地使用。借助于示例，壓控振蕩器可以是壓控晶體振蕩器(VCXO) 305。對此，VCXO 305可以產(chǎn)生在大約16MHz范圍中的定 時器信號330?？梢詫⒋硕〞r器信號330提供到誤差檢測器302以及系統(tǒng)時鐘320。系統(tǒng)時鐘320可以操作為生成在I毫秒增量中遞增系統(tǒng)時鐘320的中斷。然后，可以時鐘信號308從系統(tǒng)時鐘320中繼到單元時鐘306?？梢詫⑾到y(tǒng)時鐘320用于協(xié)調(diào)如在圖2A-D中描述的收發(fā)機的傳送、消隱間隔、和接收時隙。系統(tǒng)時鐘320可以是與單元時鐘306分離的單元，使得系統(tǒng)時鐘向單元時鐘提供時鐘信號308，或者兩者可以包括單一單元，使得系統(tǒng)時鐘320還包括單元時鐘306。例如，可以將單元時鐘用于驅(qū)動模塊的軟件子系統(tǒng)，而可以將系統(tǒng)時鐘用于驅(qū)動模塊的定時子系統(tǒng)。然而，在任何方面，將理解的是，當(dāng)系統(tǒng)時鐘320從可控VXCO 305接收到定時信號時，可以通過控制VXCO 305來至少部分地對它進行同步。另夕卜，當(dāng)從系統(tǒng)時鐘320派生出單元時鐘306時，在同步該系統(tǒng)時鐘320時，還可以對單元時鐘306進行同步。另外，誤差檢測器302可以與時鐘調(diào)整模塊303進行通信。繼而，時鐘調(diào)整模塊303可以與數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器304進行通信。D/A轉(zhuǎn)換器304可以向VCXO 305提供控制電壓311，以便修改VCXO 305振蕩的頻率。對此，控制器301可以具有用于控制VCXO 305的輸出頻率的能力，使得可以調(diào)整系統(tǒng)時鐘的頻率。同樣，控制器301可以能夠從(例如，GPS接收機312的或者來自無線電事件307的)參考時鐘接收參考信號309。在操作中，可以使用系統(tǒng)時鐘控制300以將系統(tǒng)時鐘320規(guī)定到(例如，GPS接收機312的或者無線電事件307的)參考時鐘。VCXO 305以某一頻率開始操作。借助于示例，這個頻率大約可以是16MHz。繼而，VCXO 305可以向誤差檢測器302提供操作頻率處的定時器信號330 (其可以包括作為VXCO 305的振蕩頻率的導(dǎo)數(shù)(derivative)或倍數(shù)的信號分量)。另外，VCX0305向系統(tǒng)時鐘320提供定時器信號330。然后，系統(tǒng)時鐘320可以使用該定時器信號330來遞增時間間隔，并且繼而，取決于時間值來協(xié)調(diào)該模塊的各種功能，諸如但不限于數(shù)據(jù)獲取、通信、或其他各種模塊功能。該系統(tǒng)時鐘320可以繼而向單元時鐘306提供時鐘信號308，其可以用于協(xié)調(diào)其他子系統(tǒng)的各種同步功能。在任何方面，系統(tǒng)時鐘320的同步繼而對單元時鐘306進行同步，這是因為從系統(tǒng)時鐘320派生出單元時鐘306。系統(tǒng)時鐘控制300可以繼續(xù)這樣進行操作，直到從參考時鐘接收到參考信號309形式的參考時間事件為止。在一個實施例中，參考時鐘可以是借助于GPS接收機312而規(guī)定到GPS時間的時鐘。參考信號309可以包含與參考時鐘所生成的參考時間事件相關(guān)的數(shù)據(jù)。另外，此參考信號309可以包含元數(shù)據(jù)，諸如參考信號309起源于什么地方、起源的源、與該源有關(guān)的位置信息、或其他信息。與之相關(guān)聯(lián)的參考時間事件和元數(shù)據(jù)使得誤差檢測器302能夠處理參考時間事件，以生成可以與系統(tǒng)時鐘320進行比較的比較時間。例如，參考時鐘可以在時間t = 0. 00處生成參考時間事件?？梢詫⒀舆t與處理參考時間事件的參考時鐘、參考時鐘與控制器301之間的傳送延遲、和控制器301內(nèi)的處理時間相關(guān)聯(lián)?？梢杂烧`差檢測器302來對這些延遲進行測量和補償，使得誤差檢測器302可以確定對于參考時間事件= 0. 00)的調(diào)整，以便將它與模塊的實際時間進行比較，以確定在系統(tǒng)時鐘320中的任何誤差。 借助于示例，可以知道的是，從對參考時間事件進行測量的時間起，參考時鐘的裝置花費tp=0. 01來處理該信號，并且將它中繼到發(fā)射機，以傳送參考信號309。此外，可以知道的是，從模塊的接收機接收到參考信號309的時間起、直到誤差檢測器302生成比較時間為止，花費tp=0. 02。此外，參考信號309中的元數(shù)據(jù)可以包括與參考時鐘相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，使得可以計算模塊與參考時鐘307之間的距離?？梢詫⒋司嚯x用于計算與參考信號309的傳送時間相關(guān)聯(lián)的延遲(例如，介質(zhì)延遲)。然后，可以將這些補償值(例如，介質(zhì)延遲和處理延遲)用于生成比較值。換言之，可以知道的是，％=0.01和％=0.02的延遲與在參考信號309的傳送以前和接收之后的處理相關(guān)聯(lián)。此外，可以基于參考時鐘與模塊之間的距離，計算該信號花費tm=0. 04來從參考時鐘傳送到模塊。照這樣，誤差檢測器302將考慮到所述延遲來處理參考時間事件t, = 0. 00，并且可以生成比較時間te=0. 07 (i. e.，tr+tp+tffl)。然后，可以將此時間值與系統(tǒng)時鐘306進行比較，以確定時鐘誤差310。一旦確定了時鐘誤差310，就可以將它傳達到時鐘調(diào)整模塊303，該時鐘調(diào)整模塊303可以用于生成校正信號315，該校正信號315可以傳達到D/A轉(zhuǎn)換器304。然后，校正信號315可以使得D/A轉(zhuǎn)換器304更改VCXO 305的控制電壓311。然后，控制電壓311的這種改變可以使得VCXO 305變更它振蕩的頻率，由此基于參考信號309來調(diào)整VCXO 305 (并且繼而，定時器信號330)的頻率。另外，可以將參考信號309和誤差檢測器302生成的比較值與系統(tǒng)時鐘320或單元時鐘306的相位進行比較，使得可以將系統(tǒng)時鐘320或單元時鐘306的相位調(diào)整為與參考時鐘同步。如可以領(lǐng)會的，可以將這個實施例用于克服如上面參考圖2所描述的兩個模塊之間的相位和頻率不一致(discrepancy)。而且,可以將系統(tǒng)時鐘320用于生成輸出的參考信號，該輸出的參考信號然后被廣播到第二模塊，該第二模塊繼而可以對上述輸出參考信號執(zhí)行對應(yīng)處理。在此情況下，輸出的參考信號被另一模塊接收到，并且它對應(yīng)于上述的參考信號309，由此重復(fù)上述處理，并利用第一時鐘來對第二時鐘進行規(guī)定。這個上行鏈路/下行鏈路能力允許系統(tǒng)中的模塊貫穿于該系統(tǒng)來傳播時間參考事件，使得該系統(tǒng)內(nèi)的所有模塊都具有同步的時鐘。在替換的實施例中，該系統(tǒng)時鐘控制300還可以包括GPS接收機312。連同位置信息一起，GPS接收機一般可以從GPS衛(wèi)星接收包括時間分量的信息。在這里，將這個時間分量稱作GPS時間。這個時間分量可以包括協(xié)調(diào)通用時間(UTC)的時間信號。在任何方面，控制器301可以操作為解釋GPS定時參考的時間信號，并且使用此時間信號來對系統(tǒng)時鐘320進行規(guī)定，如上所述。此外，要注意的是，操作GPS接收機312增加了電池使用，使得不斷采用GPS接收機312的模塊與并非不斷采用GPS接收機312的同一單元相比，具有更低的操作壽命。在此方面，可能期望在第一實例中對GPS接收機312進行加電，將系統(tǒng)時鐘320規(guī)定為所接收到的GPS時間信號，并且隨后對GPS接收機312進行斷電。在該系統(tǒng)時鐘控制300的一個實施例中，在模塊的開機時，借助于GPS接收機312來將系統(tǒng)時鐘320規(guī)定為GPS時間。隨后，系統(tǒng)時鐘控制300可以采用從無線電事件307接收到的時間參考事件309，以 繼續(xù)規(guī)定該系統(tǒng)時鐘320，使得GPS接收機312可以保持斷電，以節(jié)約電池容量。盡管已經(jīng)在附圖和在前描述中詳細地圖示并描述了本發(fā)明，但是這種圖示和描述應(yīng)被認為是示范性的并且不限于字面意義。例如，在上文中描述的某些實施例可以與其他所描述的實施例進行組合和/或以其他方式來進行安排(例如，可以以其他次序來執(zhí)行處理元素)。相應(yīng)地，應(yīng)該理解，僅僅已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其變形，并且期望保護落入本發(fā)明的精神內(nèi)的所有改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于同步地震陣列中的無線數(shù)據(jù)獲取模塊的方法，該方法包括 首先在該無線數(shù)據(jù)獲取模塊處從所述地震陣列的單獨第一組件接收時間參考事件； 確定與所述所接收到的時間參考事件相關(guān)聯(lián)的延遲值；以及 基于該延遲值來調(diào)整時鐘，以與該時間參考事件相關(guān)地同步該時鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，該延遲值包括與該時間參考事件從該第一組件向該無線數(shù)據(jù)獲取模塊的傳送相關(guān)聯(lián)的傳送延遲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項的方法，其中，該延遲值包括用于該時間參考事件的硬件處理延遲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其中，該參考時間事件包括來自該第一組件的時鐘數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項的方法，其中，該時鐘數(shù)據(jù)包括關(guān)于距該地震數(shù)據(jù)獲取模塊遠程地定位的第二模塊時鐘的信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項的方法,其中，該參考時間事件包括獨立于與所述第一組件有關(guān)的所述時鐘數(shù)據(jù)的源數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項的方法，其中，該源數(shù)據(jù)包括關(guān)于距該地震數(shù)據(jù)獲取模塊一距離而遠程地定位的該時間參考事件的源的位置信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項的方法，其中，該源數(shù)據(jù)在計算中使用，以至少部分地基于該距離來確定該延遲值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項的方法，還包括 根據(jù)已知的時間值來生成該參考時間事件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，該已知的時間值是GPS時間。
11.根據(jù)權(quán)利要求ι- ο中任一項的方法，還包括 生成第二時間參考事件；以及 傳送該第二時間參考事件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項的方法，還包括 其次在第一時間處在所述無線數(shù)據(jù)獲取模塊處從上游模塊接收地震數(shù)據(jù)；以及 在第二時間處從所述無線數(shù)據(jù)獲取模塊向下游模塊傳送該地震數(shù)據(jù)； 其中，使用該時鐘來協(xié)調(diào)所述傳送步驟和其次接收步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項的方法，其中，該調(diào)整步驟包括改變該時鐘的頻率。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項的方法，其中，該調(diào)整步驟包括確定補償值，以補償其中該時鐘失去同步的、在該調(diào)整步驟以前出現(xiàn)的時間段。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中，通過在該時間段上對頻率差值進行積分，來至少部分地確定該補償值。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項的方法，其中，該調(diào)整步驟包括使得該時鐘的相位前進和后退中的至少一個。
17.—種在地震勘測中使用的無線數(shù)據(jù)獲取模塊，包括 時鐘，用于產(chǎn)生具有相位和頻率的定時信號； 收發(fā)機，操作為接收參考時間事件； 微處理器，操作為解釋該參考時間事件，以計算補償值；以及時鐘調(diào)整模塊，操作為解釋該補償值，并且將該定時信號修改為與該參考時間事件同止/J/ O
18.根據(jù)權(quán)利要求17的無線數(shù)據(jù)獲取模塊，還包括 地震數(shù)據(jù)獲取模塊，包括傳感器，用于感測地震活動并且輸出地震數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17-18中任一項的無線數(shù)據(jù)獲取模塊，其中，該時鐘調(diào)整模塊在操作上與壓控振蕩器進行通信，以修改該定時信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的無線數(shù)據(jù)獲取模塊，其中，該壓控振蕩器是壓控晶體振蕩器。
21.根據(jù)權(quán)利要求17-19中任一項的無線數(shù)據(jù)獲取模塊，其中，該時鐘是16MHz定時器計數(shù)器，該16MHz定時器計數(shù)器操作為對Ims軟件管理的時鐘進行遞增。
22.根據(jù)權(quán)利要求17-21中任一項的無線數(shù)據(jù)獲取模塊，其中，該參考時間事件包括源元數(shù)據(jù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的無線數(shù)據(jù)獲取模塊，其中，該處理器利用該源元數(shù)據(jù)來計算至少部分地用于計算該補償值的、該參考時間事件的傳送時間。
24.一種用于同步無線模塊的方法，所述無線模塊用于地震數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳遞，該方法包括 提供陣列，該陣列包括用于建立串行數(shù)據(jù)傳輸路徑的多個地震數(shù)據(jù)獲取模塊；以及 在一個模塊處從所述多個地震數(shù)據(jù)獲取模塊中的至少一個其他模塊接收同步元數(shù)據(jù)； 使用該同步元數(shù)據(jù)來同步所述一個模塊的時鐘； 基于所同步的時鐘來在所述多個地震數(shù)據(jù)獲取模塊之間建立傳遞協(xié)議。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的用于同步的方法，其中，該定時的傳遞協(xié)議包括時分復(fù)用的數(shù)據(jù)傳送。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的用于同步的方法，其中，該時分復(fù)用的數(shù)據(jù)傳送至少部分地通過該時鐘來控制。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的用于同步的方法，其中，所述至少一個其他模塊是基站。
28.一種用于在地震數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)中對無線模塊所獲得的圖像信息進行相關(guān)的方法，該方法包括 提供第一無線模塊和第二無線模塊； 將該第二無線模塊同步到該第一無線模塊； 在第一時間處操作該第一無線模塊，以獲得第一圖像信息； 在隨后的時間處操作該第二無線模塊，以獲得附加的圖像信息；以及 將第一圖像信息與第二圖像信息相關(guān)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中，該同步步驟可以包括 從該第一模塊向該第二模塊傳送時間參考事件； 在該第二模塊處接收該時間參考事件； 至少部分地基于該時間參考事件從該第一模塊到該第二模塊的轉(zhuǎn)移時間，來在該第二模塊處確定延遲值；以及 基于該時間參考事件來在該第二模塊處調(diào)整第二時鐘，使得將該第二時鐘同步到該第一模塊的第一時鐘。
30.根據(jù)權(quán)利要求28-29中任一項的方法,其中，該第一圖像信息包括關(guān)于該第一時間的第一數(shù)據(jù)，而該第二圖像信息包括關(guān)于該第二時間的第二數(shù)據(jù)，并且將該第一數(shù)據(jù)和該第二數(shù)據(jù)使用在該相關(guān)步驟中。
31.根據(jù)權(quán)利要求28-30中任一項的方法，其中，該相關(guān)步驟包括正常移出處理。
全文摘要
呈現(xiàn)了用于無線數(shù)據(jù)獲取的系統(tǒng)和方法。該無線數(shù)據(jù)獲取可以涉及對數(shù)據(jù)獲取陣列內(nèi)的模塊進行同步?？梢允褂盟降臄?shù)據(jù)獲取陣列來促進地震勘測?？梢酝ㄟ^接收參考時間事件來促進同步，使得基于該參考時間事件來同步時鐘。
文檔編號H04W56/00GK102804879SQ201080065057
公開日2012年11月28日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者K.埃爾德, M.貝法, C.戴, K.羅斯, S.庫珀 申請人:無線測震儀股份有限公司