本文關(guān)鍵詞：核磁共振超前探測(cè)儀低矩形系數(shù)濾波器設(shè)計(jì)

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【摘要】：地下資源開(kāi)采，地下隧道建設(shè)，隧道施工中，突水災(zāi)害是發(fā)生頻率最高，破壞最嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。制約隧道建設(shè)和地下工程的一個(gè)重要問(wèn)題就是突水災(zāi)害。核磁共振是指通過(guò)特定頻率的交變電磁場(chǎng)來(lái)激發(fā)原子核，使其在能級(jí)間發(fā)生共振躍遷。因?yàn)楹舜殴舱裥盘?hào)的初始振幅與所探測(cè)范圍內(nèi)自由水中氫核數(shù)量成正比，也即與地質(zhì)體中含水量成正比，因此可用于探測(cè)隧道前方自由水是否存在，和具體的含水率。地下礦井/隧道進(jìn)行災(zāi)害水超前探測(cè)極具現(xiàn)實(shí)意義。 核磁共振隧道涌水超前探測(cè)儀靈敏度很高，而在礦井/隧道環(huán)境下，由于干擾噪聲極其復(fù)雜，對(duì)信號(hào)采集造成很大困擾。本文設(shè)計(jì)了一款中心頻率和帶寬均可精細(xì)程控的窄帶濾波器進(jìn)行針對(duì)性濾波，再通過(guò)最終的可編程增益放大器，將信號(hào)調(diào)理至MRS信號(hào)檢測(cè)板卡的輸入范圍內(nèi)。采用開(kāi)關(guān)電容濾波器結(jié)合高精度數(shù)控電位器的思路，實(shí)現(xiàn)了Q值的精細(xì)調(diào)節(jié)�？朔薓AX260的Q值調(diào)節(jié)步進(jìn)過(guò)大的缺點(diǎn)；借鑒了參差濾波器的設(shè)計(jì)思路，有效的降低了濾波器的矩形系數(shù)，提高了濾波電路選擇性，使核磁共振隧道涌水超前探測(cè)儀的抗干擾能力得到改善，，信噪比得到提升，使得到的數(shù)據(jù)信息可靠性更高。 本文的結(jié)構(gòu)一共為六章，各章內(nèi)容安排如下： 第一章緒論，介紹了核磁共振探測(cè)研究的背景和意義，從國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀到發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行介紹，并指出本文所研究的重點(diǎn)。 第二章主要介紹了核磁共振超前探測(cè)原理，核磁共振探測(cè)儀結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程，明確當(dāng)前探測(cè)儀器所面臨的問(wèn)題。 第三章從濾波原理上介紹采用的濾波方式，推導(dǎo)出窄帶濾波的相關(guān)理論公式，總結(jié)歸納出低矩形系數(shù)程控濾波器設(shè)計(jì)方法。 第四章詳細(xì)介紹了低矩形系數(shù)程控濾波器系統(tǒng)的仿真情況，并對(duì)仿真結(jié)果作出分析。 第五章介紹了低矩形系數(shù)程控濾波器的方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，從設(shè)計(jì)指標(biāo)，設(shè)計(jì)方案選型，到具體硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。 第六章完成了低矩形系數(shù)程控濾波器進(jìn)行室內(nèi)外測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，并分析獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 第七章總結(jié)全文并提出下一步的改進(jìn)建議。 經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，本設(shè)計(jì)中的核磁共振隧道涌水超前探測(cè)低矩形系數(shù)程控濾波器的性能達(dá)到預(yù)期，各個(gè)模塊性能穩(wěn)定，濾波系統(tǒng)矩形系數(shù)低，選擇性好，并為后期儀器抗干擾性能的提升積累經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為儀器性能的進(jìn)一步提升奠定基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：核磁共振 超前探測(cè) 濾波器 矩形系數(shù) Q值
【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】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH763
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 研究背景及意義11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文主要研究的問(wèn)題14-16
• 第2章 核磁共振超前探測(cè)原理及儀器存在問(wèn)題分析16-21
• 2.1 核磁共振超前探測(cè)原理16-17
• 2.2 核磁共振隧道超前探測(cè)儀器整體結(jié)構(gòu)17-19
• 2.3 核磁共振隧道涌水超前探測(cè)儀器抗干擾問(wèn)題19-21
• 第3章 多級(jí)參差低矩形系數(shù)濾波器研究21-31
• 3.1 單級(jí)二階帶通濾波節(jié)分析21-24
• 3.2 二級(jí)參差帶通濾波器分析24-27
• 3.3 N 級(jí)參差濾波電路分析27-31
• 第4章 低矩形系數(shù)程控濾波器系統(tǒng)仿真31-42
• 4.1 一級(jí)二階帶通濾波器31-32
• 4.2 四級(jí)二階帶通同頻率串聯(lián)32-33
• 4.3 四級(jí)二階帶通參差濾波33-34
• 4.4 六級(jí)二階帶通參差濾波34-35
• 4.5 十級(jí)二階帶通參差濾波35-36
• 4.6 放大倍數(shù)不同的十級(jí)二階帶通參差濾波36-38
• 4.7 幾種多階參差濾波器矩形系數(shù)對(duì)比圖38-39
• 4.8 十級(jí)參差濾波器對(duì)模擬 MRS 信號(hào)濾波情況仿真39-42
• 第5章 低矩形系數(shù)程控濾波器系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)42-62
• 5.1 低矩形系數(shù)程控濾波器系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)42
• 5.2 低矩形系數(shù)程控濾波器系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)42-46
• 5.2.1 濾波節(jié)參數(shù)計(jì)算43-44
• 5.2.2 濾波節(jié)方案選擇44-45
• 5.2.3 濾波節(jié)方案細(xì)化及計(jì)算45-46
• 5.3 低矩形系數(shù)程控濾波器硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)46-55
• 5.3.1 系統(tǒng)總體硬件結(jié)構(gòu)46-47
• 5.3.2 系統(tǒng)硬件構(gòu)成47-55
• 5.4 低矩形系數(shù)程控濾波器軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)55-62
• 5.4.1 時(shí)鐘信號(hào)部分的軟件設(shè)計(jì)55-58
• 5.4.2 下位單片機(jī)部分的軟件設(shè)計(jì)58-60
• 5.4.3 上位機(jī)軟件部分的軟件設(shè)計(jì)60
• 5.4.4 AD 5252軟件控制設(shè)計(jì)60-62
• 第6章 低矩形系數(shù)程控濾波器測(cè)試和結(jié)果分析62-73
• 6.1 低矩形系數(shù)程控濾波器室內(nèi)測(cè)試和結(jié)果分析62-69
• 6.1.1 系統(tǒng)室內(nèi)單獨(dú)測(cè)試62-66
• 6.1.2 低矩形系數(shù)濾波器與普通濾波器的室內(nèi)對(duì)比測(cè)試66-68
• 6.1.3 室內(nèi)整機(jī)對(duì)比測(cè)試68-69
• 6.2 低矩形系數(shù)程控濾波器室外測(cè)試和結(jié)果分析69-71
• 6.3 低矩形系數(shù)程控濾波器野外實(shí)測(cè)71-73
• 第7章 全文總結(jié)與建議73-74
• 7.1 主要工作及結(jié)論73
• 7.2 下一步工作建議73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果78-79
• 致謝79-80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

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本文編號(hào)：708929