The design and testing of a free-fall device for recording seismic activity beneath the ocean floor

Jones, James C. Peyton; Meglio, Alberto Di; Coates, R.; Atkins, P.R.

doi:10.1109/oceans.1997.624213

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“…The majority of these systems employ some form of frequency or phase modulation. Frequency modulation techniques include Frequency Shift Keying (FSK) [3], Minimum Shift Keying (MSK),Muttiple Frequency Shift Keying (MFSK) [4,5,6].…”

Section: Paftametrlc System Designmentioning

confidence: 99%

Design and Development of a Programmable Underwater Device for Acoustic Data Recording and Retrieval

JONES,

DI MELIO,

BROWNE

et al. 2024

Underwater Bio-Sonar and Bioacoustics Symposium 1997

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I. INTRODUCTIONOceans cover two-thirds of the surface area of our planet. Our understanding of this environment, even after several decades of research, is best described as rudimentary. The watery abyss is home to the World s largest and most diverse biological ecosystems. Monitoring these ecosystems and studying the physical and biological evolution of the oceans is of paramount importance to an increased comprehension and understanding of the oceans.Most oceanic studies are conducted on the continental shelves in water depths

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Section: Paftametrlc System Designmentioning

confidence: 99%

Design and Development of a Programmable Underwater Device for Acoustic Data Recording and Retrieval

JONES,

DI MELIO,

BROWNE

et al. 2024

Underwater Bio-Sonar and Bioacoustics Symposium 1997

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“…El capítulo seis de la memoria aborda el trabajo realizado relacionado con este objetivo. Como resultado de lo expuesto en los objetivos anteriores, se realizará el diseño e implementación del módulo de conversión analógico-digital final con las prestaciones de ruido y distorsión harmónica adecuadas, conjuntamente con su posterior caracterización mediante tests del datalogger en el laboratorio y validación del prototipo en campañas científicas (Jones et al 1998;Sauter et al 1986), en concreto en la campaña científica CALIBRA a bordo del buque oceanográfico español García del Cid donde los datos del prototipo del sismómetro construido serán comparados con los de un sismómetro marino diseñado en el instituto de investigaciones marinas GEOMAR (Kiel Alemania). Este último actualmente es el sismómetro de fondo marino más utilizado en Europa para los estudios de geofísica marina (Bialas et al 1999, Bialas et al 2002.…”

Section: • Validación Del Equipo En Condiciones Reales De Trabajounclassified

“…Este sismómetro es el más utilizado en Europa para estudios de sísmica activa. La duración de las pruebas ha sido de 3 días en adquisición continua y al final de la campaña se ha realizado una comparación de datos entre los equipos utilizados (Jones et al 1998;Sauter et al 1986). Los resultados de estas pruebas forman parte del capítulo 6 de esta tesis, y han demostrado que el módulo de conversión ADC presenta características de ruido y distorsión óptimas.…”

Section: 45-diseño E Implementación Del Módulo De Regulación De Tensi...unclassified

Aportaciones a la Caracterización y Diseño de los Sistemas de Registro y Almacenamiento de Datos de los Sismómetros de Fondo Marino (OBS)

Shariat-Panahi

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En esta tesis doctoral se presenta un nuevo sistema de registro y almacenamiento de datos diseñado especialmente para la adquisición de señales sísmicas en el fondo marino. Además, se han diseñado herramientas de caracterización del sistema construido. Los siguientes objetivos han sido conseguidos en el presente trabajo: 1) Optimización del consumo energético: Para optimizar el consumo del sistema final, se han utilizado elementos de bajo consumo energético para su construcción. Además se han diseñado algoritmos software de adquisición de datos con un consumo mínimo para el sistema. 2) Mejorar la calidad de los datos del MiniDOBS y la capacidad de almacenamiento: Como punto de partida, se ha estudiado el funcionamiento y diseño del sistema de adquisición del sismómetro de fondo marino MiniDOBS (Mini‐Digital Ocean Bottom Seismometer) construido en la universidad de Cambridge. Además se ha estudiado la calidad de los datos proporcionados por este sismómetro donde se han detectado las causas de la mala calidad de los datos. En este caso se ha sustituido el disco duro por un módulo de almacenamiento de datos basado en la memoria digital, aumentando la capacidad de almacenamiento hasta 4 GB sin afectar el nivel de ruido del sistema. Este objetivo ha sido logrado con la construcción y evaluación de la primera versión del sistema de adquisición donde los problemas encontrados en el MiniDOBS han sido solucionados. 3) Caracterización del sistema de adquisición: Para obtener un sistema de adquisición con características óptimas, es necesario disponer de herramientas de caracterización. Por tanto se han diseñado algoritmos de procesado de señal en el dominio frecuencial para conocer los diferentes parámetros de interés: Distorsion Harmónica Total (THD), Relación señal‐ruido y Distorsión (SINAD), Ruido total, Rango dinámico, relación señal‐ruido (SNR), Número Efectivo de Bits (ENOB), diafonía entre canales y jitter en los instantes de muestreo. Estos algoritmos están basados en las normas internacionales existentes. Como consecuencia de los resultados de la caracterización, se han detectado limitaciones en el estimador de jitter propuesto en la norma IEEE Std‐1057. Con el fin de mejorar el resultado de la caracterización, se ha propuesto un nuevo estimador de jitter y se ha demostrado que es un estimador sin bias. Además se ha calculado el mínimo número de muestras a registrar para obtener un cierto nivel de confianza en la estimación de jitter. 4) Optimización de la relación señal‐ruido y determinación de la estabilidad de la base de tiempo: La optimización del nivel de ruido y distorsión del módulo de conversión ADC, además de la integridad de la señal están fuertemente relacionada con su diseño PCB (Printed Circuit Board). Además, se ha cuantificado la estabilidad y la deriva del cristal principal del sistema con la variación de la temperatura de funcionamiento del sismómetro de fondo marino. Se han utilizado las normas internacionales IEEE Std‐1193 y IEEE Std‐1139 para caracterizar estos parámetros. 5) Validación del equipo en condiciones reales de trabajo: Finalmente, el sistema de registro y almacenamiento de datos implementado ha sido probado en condiciones reales de trabajo en la campaña de sísmica de refracción CALIBRA. Durante esta campaña, se han comparado los datos del sismómetro marino construido con los del instituto GEOMAR (Kiel, Alemania) que es el más utilizado en Europa en las campañas de sísmica de refracción.

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The design and testing of a DSP, half-duplex, vertical, DPSK communication link

Jones

Meglio²,

Wang³

et al.

Oceans '97. MTS/IEEE Conference Proceedings

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The design and testing of a free-fall device for recording seismic activity beneath the ocean floor

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Design and Development of a Programmable Underwater Device for Acoustic Data Recording and Retrieval

Aportaciones a la Caracterización y Diseño de los Sistemas de Registro y Almacenamiento de Datos de los Sismómetros de Fondo Marino (OBS)

The design and testing of a DSP, half-duplex, vertical, DPSK communication link

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