本文關(guān)鍵詞：氦光泵磁力儀數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氦光泵磁力儀是一種高靈敏度磁測(cè)儀器，廣泛應(yīng)用于空間磁測(cè)、軍事反潛和地球物理勘探等領(lǐng)域。氦光泵磁力儀檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)字化是提高儀器精度的發(fā)展方向之一，數(shù)字化氦光泵磁力儀容易實(shí)現(xiàn)儀器小型化，有利于擴(kuò)展氦光泵磁力儀的應(yīng)用領(lǐng)域，如掛載在小型無人機(jī)上等。全文從介紹氦光泵磁力儀的應(yīng)用領(lǐng)域和國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀入手，總結(jié)了氦光泵磁力儀檢測(cè)系統(tǒng)研究概況。在此基礎(chǔ)上，提出本文研究對(duì)象為氦光泵磁力儀數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)研制，，主要研究工作及成果可歸納為以下幾個(gè)方面： 1.從氦光泵磁力儀的理論基礎(chǔ)出發(fā)，闡述氦光泵磁力儀磁測(cè)原理及信號(hào)特性，分析儀器靈敏度估計(jì)方法及磁共振角相關(guān)性對(duì)靈敏度的影響，說明頻率調(diào)制磁共振檢測(cè)方法的原理及信號(hào)特性，推導(dǎo)調(diào)頻最優(yōu)參數(shù)，提出基于單片F(xiàn)PGA芯片的數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)。 2.基于DDS技術(shù)實(shí)現(xiàn)FPGA數(shù)字調(diào)頻器產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)。根據(jù)調(diào)頻器在頻率穩(wěn)定度、頻率分辨力和調(diào)制性能等方面的要求完成FPGA方波頻率合成器和調(diào)頻器，及其外圍電路的設(shè)計(jì)。 3.針對(duì)氦光泵磁力儀檢測(cè)光敏元件輸出的調(diào)制基波信號(hào)幅度的需求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)FPGA數(shù)字正交鎖相放大模塊，使用CORDIC算法完成數(shù)字相敏檢測(cè)和求模運(yùn)算的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，使用多抽樣率技術(shù)完成高效窄帶低通濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 4.對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)功能模塊和樣機(jī)進(jìn)行測(cè)試。對(duì)數(shù)字調(diào)頻器進(jìn)行功能仿真，對(duì)數(shù)字鎖相放大器進(jìn)行仿真并與商用儀器進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，用商用儀器和樣機(jī)完成基波信號(hào)幅度特性曲線檢測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：氦光泵磁力儀 數(shù)字化 數(shù)字調(diào)頻器 鎖相放大 CORDIC 窄帶濾波
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP274;TH763.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景10-12
• 1.2 氦光泵磁力儀研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 氦光泵磁力儀國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 氦光泵磁力儀國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 氦光泵磁力儀信號(hào)檢測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀15
• 1.3 本文研究目的及意義15-16
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)16-17
• 1.4.1 本文研究?jī)?nèi)容16
• 1.4.2 本文組織結(jié)構(gòu)16-17
• 第2章 信號(hào)檢測(cè)原理與數(shù)字化設(shè)計(jì)17-28
• 2.1 氦光泵磁力儀探頭原理與組成17-19
• 2.1.1 氦光泵磁力儀磁測(cè)原理17-18
• 2.1.2 氦光泵磁力儀探頭組成18-19
• 2.2 氦光泵磁共振光吸收信號(hào)19-22
• 2.2.1 磁共振光吸收信號(hào)模型19-20
• 2.2.2 共振信號(hào)角相關(guān)性20-22
• 2.3 頻率調(diào)制磁共振檢測(cè)22-26
• 2.3.1 傅立葉級(jí)數(shù)分析22-23
• 2.3.2 靈敏度估計(jì)方法23-24
• 2.3.3 調(diào)頻參數(shù)最優(yōu)設(shè)計(jì)24-26
• 2.4 數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)26-28
• 2.4.1 基于FPGA的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)26-27
• 2.4.2 數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)27-28
• 第3章 數(shù)字調(diào)頻器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)28-33
• 3.1 方波頻率合成器設(shè)計(jì)28-29
• 3.2 方波數(shù)字調(diào)頻器設(shè)計(jì)29-31
• 3.3 調(diào)頻器外圍電路設(shè)計(jì)31-33
• 3.3.1 系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)計(jì)31
• 3.3.2 調(diào)頻器輸出電路設(shè)計(jì)31-33
• 第4章 數(shù)字鎖相放大器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)33-62
• 4.1 鎖相放大檢測(cè)原理與設(shè)計(jì)33-41
• 4.1.1 正交鎖相檢測(cè)原理33-35
• 4.1.2 CORDIC算法原理及應(yīng)用35-37
• 4.1.3 多抽樣率窄帶濾波器37-40
• 4.1.4 數(shù)字正交鎖相放大器設(shè)計(jì)40-41
• 4.2 信號(hào)通道電路設(shè)計(jì)41-45
• 4.2.1 信號(hào)調(diào)理電路42-44
• 4.2.2 數(shù)據(jù)采集電路44-45
• 4.3 CORDIC相敏器設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn)45-51
• 4.3.1 CORDIC算法參數(shù)及精度46-47
• 4.3.2 CORDIC相敏器FPGA實(shí)現(xiàn)47-49
• 4.3.3 CORDIC相敏器仿真驗(yàn)證49-51
• 4.4 窄帶低通濾波器設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn)51-59
• 4.4.1 窄帶低通濾波器結(jié)構(gòu)51-52
• 4.4.2 CIC濾波器設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn)52-56
• 4.4.3 FIR濾波器設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn)56-59
• 4.5 CORDIC求模運(yùn)算與FPGA實(shí)現(xiàn)59-62
• 第5章 數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)試與分析62-68
• 5.1 數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)模塊測(cè)試及樣機(jī)62-65
• 5.1.1 調(diào)頻器功能仿真62
• 5.1.2 數(shù)字鎖相放大器仿真與測(cè)試62-64
• 5.1.3 數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)樣機(jī)64-65
• 5.2 信號(hào)特性測(cè)試與分析65-68
• 5.2.1 商用儀器檢測(cè)基波信號(hào)特性65
• 5.2.2 檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)試軟件構(gòu)建65-66
• 5.2.3 樣機(jī)檢測(cè)基波信號(hào)特性66-68
• 第6章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 主要研究工作及成果68
• 6.2 進(jìn)一步研究工作68-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果73-74
• 致謝74

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：氦光泵磁力儀數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：358911