發(fā)布時間：2017-12-11 03:19

  本文關(guān)鍵詞：可控源音頻大地電磁接收機(jī)的研制

  更多相關(guān)文章： CSAMT 儀器 ARM 時鐘同步 以太網(wǎng)

【摘要】：可控源音頻大地電磁法(CSAMT)利用人工場源供電,頻率范圍為0.1-10kHz。該方法所觀測電磁場的場強(qiáng)、頻率和方向均由人為控制,克服了天然場源信號微弱以及施工條件苛刻等缺點(diǎn),是一種非常有效的電磁勘探方法。本文重點(diǎn)討論CSAMT接收機(jī)的研制。接收機(jī)系統(tǒng)包含傳感器和主機(jī)。主機(jī)作為一個完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),需要實(shí)現(xiàn)信號調(diào)理、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)采集、存儲、傳輸、時鐘同步和自動控制人機(jī)交互等。根據(jù)需求,硬件上設(shè)計了電源板、AD采集板、高精度時鐘板、FPGA信號處理板和ARM核心板。電源板給整個儀器供電,擁有待機(jī)電路,其各路輸出電壓可控且相互隔離,通過電源總線輸出到目標(biāo)板。其能夠同時監(jiān)控儀器內(nèi)部溫度和輸入電壓以達(dá)到過溫保護(hù)和低壓報警的目的。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路提供了多通道高精度AD轉(zhuǎn)換功能,每塊AD板三個輸入,分別對應(yīng)Ex,Ey,Ez和Hx,Hy,Hz,該電路硬件上被設(shè)計成多用途,既可做CSAMT,同時可做MT,SIP,TDIP等方法�？紤]到每種方法的帶寬和采集精度要求,設(shè)計了高低速兩套采集電路,并自帶標(biāo)定信號發(fā)生器,控制端來源于FPGA。時鐘板的功能是接收GPS信號,配合OCXO實(shí)現(xiàn)高精度時鐘輸出,所有子板的主時鐘均來源于此,從而可實(shí)現(xiàn)多臺接收機(jī)之間以及接收機(jī)和發(fā)射機(jī)之間的同步。FPGA信號處理板實(shí)現(xiàn)與AD采集板和ARM核心板的交互,獲取AD數(shù)據(jù)并對該數(shù)據(jù)做數(shù)字信號處理,最終傳輸給ARM核心板生成文件。ARM核心板作為整個系統(tǒng)的核心,通過移植嵌入式Linux并基于該系統(tǒng)開發(fā)硬件驅(qū)動和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了儀器的所有功能。軟件上除了基于嵌入式Linux開發(fā)之外,還設(shè)計了基于PC的的控制程序,該程序?qū)崿F(xiàn)了與儀器的交互,替代了傳統(tǒng)的LCD顯示屏,只需通過一根網(wǎng)線即可實(shí)現(xiàn)整個儀器的控制和數(shù)據(jù)傳輸。最后通過一系列的室內(nèi)測試和野外對比試驗(yàn),驗(yàn)證了儀器的功能和可靠性。結(jié)果表明,該儀器硬件設(shè)計符合要求,參數(shù)可靠,軟件設(shè)計功能多樣,野外操作簡便,符合野外CSAMT勘探施工的需要。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH763.1

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉素貞;李麗濱;蔡智超;張闖;楊慶新;;電磁超聲檢測系統(tǒng)中消除電磁干擾電路的設(shè)計[J];電工技術(shù)學(xué)報;2016年01期

2 呂雪峰;童永霞;聶雅琴;趙軍芬;;高可靠大地電磁探測儀數(shù)據(jù)采集與傳輸[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年S1期

3 陳凱;魏文博;鄧明;景建恩;王猛;;新一代陸用MT觀測系統(tǒng)[J];物探與化探;2015年04期

4 陳凱;魏文博;鄧明;伍忠良;景建恩;羅賢虎;;海底可控源電磁接收機(jī)的電場低噪聲觀測技術(shù)[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2015年04期

5 邱永華;;基于AT91SAM9G45最小硬件系統(tǒng)設(shè)計[J];中國集成電路;2015年05期

6 劉建博;;電子儀器儀表抗電磁干擾措施探討[J];電子技術(shù)與軟件工程;2014年23期

7 林君;吳勇;薛開昶;周逢道;;CSAMT探測系統(tǒng)的低功耗高精度同步時鐘源設(shè)計[J];中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年09期

8 王懷秀;朱國維;王棟;;ADS1282及其在單通道地震數(shù)據(jù)采集單元中的應(yīng)用[J];電子設(shè)計工程;2010年10期

9 盧祥弘;陳儒軍;何展翔;;基于FPGA的恒溫晶振頻率校準(zhǔn)系統(tǒng)的設(shè)計[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2010年07期

10 陳凱;鄧明;黃江杰;成天;;大地電磁信號測量關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[J];現(xiàn)代科學(xué)儀器;2010年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊永友;底青云;王中興;張文秀;;地球物理野外儀器的自供電及電源管理研究[A];2014年中國地球科學(xué)聯(lián)合學(xué)術(shù)年會——專題65：深部探測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)——探測儀器與裝備論文集[C];2014年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張文秀;CSAMT與IP聯(lián)合探測分布式接收系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 賈磊;GDP32多功能電法儀CSAMT和TEM數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件開發(fā)[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2010年

2 屈栓柱;超長周期地電信號采集電路的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2008年

3 張啟升;海底環(huán)境多參數(shù)采集的邏輯控制及其EDA實(shí)現(xiàn)[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2005年

，

本文編號：1276976