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未来高密度大规模地球物理勘探的需求,对地球物理勘探系统的数据传输能力提出了更大的挑战。数据传输系统作为网络的一种,需要采用网络的方法对其进行研究,其中计算机仿真是一种方便、有效的分析网络的方法。依靠成熟的网络仿真环境中的网络设备、链路以及协议模型等,仿真法能够方便的模拟实际的网络特性,为不同设计方案提供可靠的参考依据。然而单纯使用网络仿真器进行仿真,不利于仿真的完整性和逼真度,不利于协议代码的重用。 论文以大型地震数据传输系统仿真为中心,首先分析了系统仿真的必要性。在综合考虑实际站体硬件特性和站体上运行的嵌入式系统特点基础上,结合当前地震数据传输系统结构和特点阐述了系统仿真所需的仿真平台,并基于该平台完成了对大型分布式地震数据传输系统的仿真工作,该仿真系统最大限度地还原了站体实际行为。软件部分以FreeRTOS模拟器为平台,将实际站体中运行的代码移植到模拟器;硬件部分通过NS-3网络仿真器最大限度模拟站体行为和站体间数据通信细节。最后利用配置文件动态搭建拓扑结构。与单纯使用网络仿真器相比,该方法在扩展性、完整性、逼真度和复用性等方面得到充分保障。文章主要分为五章: 第一章为绪论。在介绍地震勘探原理的基础上,对地震勘探仪器的发展和高密度采集条件对地震仪器的需求做了阐述,最后分析了论文的研究意义。第二章从实际出发介绍了用于地震勘探的地震传感器网络的特点并对当前采用的地震数据传输系统的结构和特点进行了讲述。第三章首先对常用的网络仿真器进行了比较分析,得出NS-3在仿真时间和内存使用上都优于其他网络仿真器。然后重点阐述了由FreeRTOS模拟器和NS-3网络仿真器构成的仿真平台的结构和实现策略。 第四章是基于地震数据传输网络仿真平台的仿真系统的具体实现过程,包括各级站体节点硬件仿真、网络拓扑结构搭建,仿真系统对外接口设计和软件代码的移植等。并对仿真系统进行了基本的测试,验证了网络拓扑描述方式和配置方法的可行性,也验证了仿真系统可以对主机下发的命令正确执行并作出回应。 最后是论文的总结和认识。总结了地震数据传输网络仿真过程中的主要工作并对仿真系统的特点和适用情况进行了分析。