本文關(guān)鍵詞：陣列激發(fā)極化野外采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：在地球物理勘探的眾多分支中電法勘探是一種行之有效的方法。目前,該方法已廣泛應(yīng)用于油氣、礦產(chǎn)等資源以及水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等的勘查,此外在各類地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和預(yù)警中也發(fā)揮了重要的作用。然而,目前國內(nèi)電法勘探儀器存在測(cè)量通道少、精度低、功能單一等缺點(diǎn)。因此,設(shè)計(jì)一套多通道、高精度、多功能的電法勘探儀器將對(duì)我國的地質(zhì)勘探行業(yè)的發(fā)展大有益處。本文在研究了電法勘探儀器的發(fā)展?fàn)顩r、電法勘探的基本原理、勘探儀器的測(cè)量特點(diǎn)等的基礎(chǔ)上,將電法勘探方法與偽隨機(jī)相關(guān)辨識(shí)原理相結(jié)合提出了具有多達(dá)32個(gè)測(cè)量通道的陣列激發(fā)極化野外采集系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)主要由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組成。發(fā)射機(jī)用于發(fā)射逆重復(fù)m信號(hào)并采樣該電流值。接收機(jī)共有32個(gè)采樣通道,用于采樣大地在逆重復(fù)m信號(hào)的作用下產(chǎn)生的激發(fā)電壓值。發(fā)射機(jī)主要由數(shù)據(jù)采樣電路、AVR控制電路和上位機(jī)三部分組成。其中采樣電路主要完成信號(hào)的調(diào)理和采樣。AVR控制電路完成采樣參數(shù)設(shè)置、采樣控制和數(shù)據(jù)傳輸。上位機(jī)軟件由LabVIEW軟件編寫,主要完成參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)處理和顯示。接收機(jī)由采樣電路、FPGA控制電路和上位機(jī)組成。其中采樣電路與發(fā)射機(jī)采樣電路功能相同,但A/D轉(zhuǎn)換芯片采用24位的AD7763。FPGA控制電路用于設(shè)置采樣參數(shù)、控制采樣過程和數(shù)據(jù)的傳輸。上位機(jī)軟件也由LabVIEW軟件編寫,用于設(shè)置采樣參數(shù)、接收數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理和顯示。在完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,本文對(duì)系統(tǒng)的硬件電路、系統(tǒng)性能和在野外環(huán)境下的工作狀態(tài)進(jìn)行了測(cè)試和分析。最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了本文以后的工作方向。
【關(guān)鍵詞】：電法勘探 相關(guān)辨識(shí) AVR FPGA LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P631.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 研究背景及意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 電法勘探的發(fā)展9-11
• 1.2.2 相關(guān)辨識(shí)技術(shù)的發(fā)展11-12
• 1.3 論文研究內(nèi)容及章節(jié)安排12-14
• 1.3.1 研究內(nèi)容12-13
• 1.3.2 章節(jié)安排13-14
• 第二章 基于偽隨機(jī)相關(guān)辨識(shí)的激電法勘探儀器設(shè)計(jì)14-23
• 2.1 激發(fā)極化法14-16
• 2.1.1 時(shí)間域激電法14-15
• 2.1.2 頻率域激電法15-16
• 2.2 逆重復(fù)m信號(hào)相關(guān)辨識(shí)在電法勘探中的應(yīng)用16-20
• 2.2.1 逆重復(fù)偽隨機(jī)信號(hào)的產(chǎn)生與性質(zhì)16-18
• 2.2.2 相關(guān)辨識(shí)在電法勘探中的應(yīng)用18-20
• 2.3 系統(tǒng)組成20-22
• 2.3.1 發(fā)射機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)20-21
• 2.3.2 接收機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)23-36
• 3.1 發(fā)射機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)23-28
• 3.1.1 AVR控制電路設(shè)計(jì)23-24
• 3.1.2 數(shù)據(jù)采樣電路設(shè)計(jì)24-27
• 3.1.3 功率控制模塊27-28
• 3.2 接收機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)28-35
• 3.2.1 FPGA控制電路設(shè)計(jì)28-29
• 3.2.2 數(shù)據(jù)采樣電路設(shè)計(jì)29-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)36-52
• 4.1 發(fā)射機(jī)軟件設(shè)計(jì)36-43
• 4.1.1 AVR控制程序設(shè)汁36-40
• 4.1.2 發(fā)射機(jī)上位機(jī)程序設(shè)計(jì)40-43
• 4.2 接收機(jī)軟件設(shè)計(jì)43-51
• 4.2.1 FPGA控制程序設(shè)計(jì)43-48
• 4.2.2 接收機(jī)上位機(jī)程序設(shè)計(jì)48-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 第五章 系統(tǒng)性能測(cè)試52-70
• 5.1 發(fā)射機(jī)系統(tǒng)性能測(cè)試52-55
• 5.1.1 采樣電路測(cè)試52-54
• 5.1.2 發(fā)射機(jī)測(cè)試實(shí)驗(yàn)54-55
• 5.2 接收機(jī)系統(tǒng)性能測(cè)試55-60
• 5.2.1 接收機(jī)采樣電路測(cè)試55-58
• 5.2.2 線性測(cè)試58-59
• 5.2.3 相位一致性測(cè)試59-60
• 5.3 系統(tǒng)整體測(cè)試60-69
• 5.3.1 系統(tǒng)室內(nèi)測(cè)試60-64
• 5.3.2 系統(tǒng)野外測(cè)試64-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 第六章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 論文總結(jié)70
• 6.2 展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-74

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本文編號(hào)：609548