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便攜式時域電磁接收機校正方法及實驗研究

發(fā)布時間:2017-10-10 23:10

  本文關(guān)鍵詞:便攜式時域電磁接收機校正方法及實驗研究


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【摘要】:時間域電磁法(Time domain electromagnetic method),自問世以來在地球物理探測領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,更是地下礦井、隧道等有限空間進行前方突水探測的主要技術(shù)手段之一,該方法具有很強的電磁抗干擾能力、低阻分辨能力以及勘探距離遠等優(yōu)點,在實際應(yīng)用中取得了良好的效果。但是,時域電磁探測系統(tǒng)在具有上述優(yōu)點的同時,也存在著一些問題,主要問題是探測系統(tǒng)的精度和分辨率的標定問題。 針對這一問題,本文在分析了時間域電磁響應(yīng)特征的基礎(chǔ)上,以吉林大學(xué)自主研制的便攜式接收機為對象,設(shè)計了時域電磁標準源,并通過標準源對接收機進行標定,測試了接收機的工作性能。本文的主要研究內(nèi)容如下: (1)以電磁法基本原理為基礎(chǔ),,研究了在均勻半空間、層狀大地等不同地電條件下的電磁響應(yīng),通過對響應(yīng)特征的歸納和總結(jié),推導(dǎo)出時域電磁標準源的理論公式。并基于ARM實現(xiàn)了時域電磁標準源的設(shè)計; (2)介紹了便攜式接收機的基本原理和構(gòu)造,分析了便攜式接收機在使用過程中存在的主要問題及產(chǎn)生的原因; (3)研制了時域電磁標準源,對進行性能測試,結(jié)果表明標準源的分辨能力達到100μV; (4)通過時域電磁標準源與接收機進行聯(lián)合測試,標準源可以標定接收機的分辨能力為100μV,并對接收數(shù)據(jù)作了校正研究。 本文研制了時域電磁標準源,并采用標準源對接收機進行標定、校正,通過實驗數(shù)據(jù)對接收機的性能進行評價,細致分析了誤差及來源,為時域電磁接收系統(tǒng)的測試、標定和校正提供了寶貴的經(jīng)驗。
【關(guān)鍵詞】:時間域電磁法 標準源 系統(tǒng)標定 校正
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH763.1
【目錄】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-10
  • 第一章 緒論10-14
  • 1.1 課題研究背景10
  • 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
  • 1.2.1 時域電磁接收系統(tǒng)和信號源發(fā)展現(xiàn)狀10-11
  • 1.2.2 時域電磁系統(tǒng)標定校正方法11-12
  • 1.3 課題研究的意義12-13
  • 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-14
  • 第二章 同心裝置時域電磁信號特征分析14-22
  • 2.1 時域電磁測量工作方式14-15
  • 2.2 同心回線測量時電磁響應(yīng)特征分析15-20
  • 2.2.1 電磁學(xué)理論基礎(chǔ)15-16
  • 2.2.2 均勻半空間電磁響應(yīng)16-17
  • 2.2.3 層狀大地模型電磁響應(yīng)17-20
  • 2.3 時域電磁信號特征20-21
  • 2.4 本章小結(jié)21-22
  • 第三章 時域電磁接收系統(tǒng)的基本原理22-26
  • 3.1 便攜式時域電磁接收機基本原理22
  • 3.2 接收系統(tǒng)前端分析22-25
  • 3.3 便攜式接收機存在的問題25
  • 3.4 本章小結(jié)25-26
  • 第四章 時域電磁標準信號源設(shè)計與實現(xiàn)26-34
  • 4.1 時域電磁標準源的整體組成26-27
  • 4.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊27-28
  • 4.3 低功耗系統(tǒng)電源的設(shè)計28-29
  • 4.4 系統(tǒng)電路的噪聲干擾分析及抑制29-31
  • 4.5 系統(tǒng)軟件設(shè)計31-33
  • 4.6 本章小結(jié)33-34
  • 第五章 時域電磁標準信號源性能測試34-45
  • 5.1 測試平臺34-35
  • 5.2 測試儀器性能自評測35-37
  • 5.2.1 NIPXI-4462 自測試35-36
  • 5.2.2 混合示波器性能測試36-37
  • 5.3 時域電磁信號源性能測試37-41
  • 5.3.1 觸發(fā)信號測試37-38
  • 5.3.2 波形信號測試38-41
  • 5.4 理論信號與輸出信號對比分析41-43
  • 5.5 信號源誤差分析43-44
  • 5.6 本章小結(jié)44-45
  • 第六章 便攜式接收機測試及校正方法45-54
  • 6.1 測試和標定方法45
  • 6.2 接收機系統(tǒng)響應(yīng)分析45-47
  • 6.3 時域電磁標準源與接收機測試實驗47-48
  • 6.4 實驗測試數(shù)據(jù)與誤差分析48-50
  • 6.5 基于最小二乘的數(shù)據(jù)校正方法研究50-53
  • 6.6 本章小結(jié)53-54
  • 第七章 全文總結(jié)及對后續(xù)研究的建議54-55
  • 7.1 全文總結(jié)54
  • 7.2 后續(xù)工作的建議54-55
  • 參考文獻55-58
  • 作者在攻讀碩士學(xué)位期間所取得的科研成果58-59
  • 致謝59

【參考文獻】

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本文編號:1009122

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