地空瞬變電磁法因其具有探測效率高、覆蓋面積廣、成本低等優(yōu)點,廣泛應用于地球物理探測領域,包括礦體資源的勘探、采空地區(qū)排查、水文探測等。在電磁信號接收裝置的研制中,提高裝置采樣精度,增加裝置測量的動態(tài)范圍,對地下導體電性分布的研究極其重要。然而,在傳統(tǒng)方式下,瞬變電磁從原始信號到最終用于電阻率解釋的過程中,一味追求硬件的大動態(tài)范圍采集,導致動態(tài)范圍受制于A/D,而在軟件上大幅壓縮數據。本設計提出將大動態(tài)范圍信號先進行硬件壓縮,使其不受制于A/D。本文主要進行了以下研究:1、分析了電磁信號接收裝置中空芯線圈匹配電阻對工作狀態(tài)的影響。同時給出了空芯線圈帶寬等參數的測量方式。為提高電磁信號幅值,設計了低噪聲、增益可調差分放大電路。2、通過分析大動態(tài)范圍測量的必要性,論證了對數放大技術的合理性設計方案,仿真了e指數信號在對數放大器下的輸出形式,設計了雙極性電磁信號對數放大模塊。3、研究了電磁信號接收裝置中雙極性-正向變換電路、電平抬升電路、改進的對數放大電路三種關鍵技術,完成對數放大模塊的測量,電壓信號以線性變化輸出。分析了內部噪聲的產生機理及計算方式,并測量其噪聲在7μV/Hz^1/2...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現狀
    1.3 本文主要研究內容
第2章 地空輕便式空芯接收線圈設計
    2.1 空芯接收線圈等效模型分析
        2.1.1 匹配電阻對空芯接收線圈瞬態(tài)響應的影響
        2.1.2 匹配電阻對空芯接收線圈頻率特性的影響
    2.2 空芯接收線圈參數測量
        2.2.1 空芯接收線圈帶寬測量
        2.2.2 分布電容的諧振頻率測量法
    2.3 增益可調差分前置放大技術
    2.4 本章小結
第3章 雙極性對數放大技術研究
    3.1 大動態(tài)范圍測量的必要性
    3.2 對數放大技術合理性分析
        3.2.1 對數放大技術的應用
        3.2.2 對數放大技術的實現
    3.3 對數放大器選型分析
    3.4 雙極性電磁信號的對數放大模塊總體設計
        3.4.1 對數放大器實現數據壓縮仿真
        3.4.2 雙極性電磁信號的對數放大模塊總體設計
    3.5 本章小結
第4章 雙極性電磁信號對數放大關鍵技術
    4.1 雙極性-正向轉換電路的設計
    4.2 電平抬升電路設計
    4.3 對數放大器改進設計
    4.4 對數放大模塊噪聲分析
    4.5 本章小結
第5章 電磁信號采集模塊及裝置集成設計
    5.1 電磁信號采集模塊總體設計
    5.2 大動態(tài)電磁信號的高精度采集技術
    5.3 電磁信號接收裝置集成化設計
    5.4 本章小結
第6章 大動態(tài)范圍的電磁信號接收裝置綜合測試
    6.1 不同匹配電阻下空芯接收線圈的工作狀態(tài)測試
    6.2 對數放大模塊性能測試
        6.2.1 對數放大模塊動態(tài)范圍測試
        6.2.2 對數放大模塊輸出線性度測試
        6.2.3 對數放大模塊標定測試
    6.3 補償電容對接收裝置輸出響應的影響測試
    6.4 線性放大電路與對數放大電路對比分析
    6.5 電磁信號接收裝置整體測試
    6.6 本章小結
第7章 全文總結及建議
    7.1 全文總結
    7.2 今后工作建議
參考文獻
作者簡介及在學期間所取得的研究成果
致謝



本文編號：3859095