基于取樣積分的瞬變電磁接收機設計
發(fā)布時間:2022-10-09 15:26
瞬變電磁法,也稱時間域電磁法,是利用電磁感應原理對地下地質體分布情況進行探測的一種方法。通過發(fā)射機向地下發(fā)射脈沖磁場,稱作一次場,并在發(fā)射間隙通過接收機觀測由一次場激發(fā)產(chǎn)生的二次場響應。二次場中含有豐富的地下地質體信息,通過對二次場信息的提取處理和分析,就能得到地下地質體分布情況。該方法由于其效率高,對地形要求小,廣泛應用于礦產(chǎn)勘探領域。 本文旨在設計一種瞬變電磁接收機,使其能有效提取出淹沒于噪聲之中的晚期瞬變電磁信號。通過對瞬變電磁信號特點和噪聲特征進行研究分析,選擇利用取樣積分法這種檢測微弱信號的手段對瞬變電磁晚期信號提取,并結合其他手段進一步降低噪聲的影響。本接收機以取樣積分電路為核心,設計了基于取樣積分法的瞬變電磁接收機,具有放大倍數(shù)可調,4路積分通道以及8種積分電阻可調等特點。本接收機使用FPGA作為控制器,并對控制邏輯編寫進行了說明。使用USB接口進行設備與主機之間的通信,并介紹了利用開發(fā)套件開發(fā)固件程序和驅動的方法。使用LABVIEW平臺利用NI-VISA函數(shù)編寫了上位機,通過其對電路進行控制以及數(shù)據(jù)接收和保存。 本文最后對所設計的瞬變電磁接收機進行了測試,包...
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 瞬變電磁系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展概況
1.2.1 瞬變電磁系統(tǒng)國外發(fā)展概況
1.2.2 瞬變電磁系統(tǒng)國內(nèi)發(fā)展概況
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
1.4 本文結構
第2章 瞬變電磁法及取樣積分原理
2.1 瞬變電磁法基本原理
2.2 瞬變電磁信號噪聲特點
2.3 取樣積分基本原理
2.4 雙極性脈沖抑制噪聲
2.5 本章小結
第3章 接收機硬件電路設計
3.1 硬件電路總體方案設計
3.2 可調低噪聲放大器設計
3.3 極性變換電路設計
3.4 取樣積分電路設計
3.5 數(shù)據(jù)采集電路設計
3.6 接收機控制器設計
3.7 接收機電源設計
3.8 通信電路設計
3.9 本章小結
第4章 接收機控制邏輯和上位機軟件設計
4.1 接收機 FPGA 控制邏輯編寫
4.1.1 模擬開關控制邏輯
4.1.2 AD 采集控制邏輯
4.1.3 USB 通信控制邏輯
4.2 USB 驅動和固件程序
4.3 上位機軟件設計
4.4 本章小結
第5章 接收機測試及結果分析
5.1 硬件電路測試
5.1.1 可調低噪聲放大器測試
5.1.2 極性變換電路測試
5.1.3 AD 采集測試
5.1.4 取樣積分電路測試
5.2 上位機軟件測試
5.3 模擬測試
5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國12種重要礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用狀況調查評價[J]. 王秋霞,周文雅,單強. 礦產(chǎn)保護與利用. 2013(05)
[2]基于虛擬儀器技術取樣積分器設計[J]. 金琨,趙大鵬,張健,胥馨. 硅谷. 2013(18)
[3]基于LabVIEW NI-VISA實現(xiàn)PC與C8051F320的USB數(shù)據(jù)通信[J]. 段晉軍,位恒曦,常曉明. 電子技術應用. 2013(08)
[4]我國礦產(chǎn)資源綜合利用現(xiàn)狀分析[J]. 刁平,董秋花. 黑龍江科技信息. 2013(17)
[5]基于EP1C6Q240C8的視頻監(jiān)控多路轉接邏輯設計與實現(xiàn)[J]. 劉梅. 自動化與儀器儀表. 2013(02)
[6]淺析我國礦產(chǎn)資源綜合利用[J]. 崔振民,吳偉宏,姜琳,孫志偉. 中國礦業(yè). 2013(02)
[7]我國礦產(chǎn)資源安全現(xiàn)狀及對策[J]. 趙洋,鞠美庭,沈鐳. 資源與產(chǎn)業(yè). 2011(06)
[8]地球物理勘查技術與應用研究[J]. 袁桂琴,熊盛青,孟慶敏,周錫華,林品榮,王書民,高文利,徐明才,史大年,李秋生. 地質學報. 2011(11)
[9]我國瞬變電磁法應用綜述[J]. 陳載林,黃臨平,陳玉梁. 鈾礦地質. 2010(01)
[10]SlaveFIFO模式下CY7C68013和FPGA的數(shù)據(jù)通信[J]. 馬俊濤,李振宇. 中國傳媒大學學報(自然科學版). 2009(02)
本文編號:3688888
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 瞬變電磁系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展概況
1.2.1 瞬變電磁系統(tǒng)國外發(fā)展概況
1.2.2 瞬變電磁系統(tǒng)國內(nèi)發(fā)展概況
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
1.4 本文結構
第2章 瞬變電磁法及取樣積分原理
2.1 瞬變電磁法基本原理
2.2 瞬變電磁信號噪聲特點
2.3 取樣積分基本原理
2.4 雙極性脈沖抑制噪聲
2.5 本章小結
第3章 接收機硬件電路設計
3.1 硬件電路總體方案設計
3.2 可調低噪聲放大器設計
3.3 極性變換電路設計
3.4 取樣積分電路設計
3.5 數(shù)據(jù)采集電路設計
3.6 接收機控制器設計
3.7 接收機電源設計
3.8 通信電路設計
3.9 本章小結
第4章 接收機控制邏輯和上位機軟件設計
4.1 接收機 FPGA 控制邏輯編寫
4.1.1 模擬開關控制邏輯
4.1.2 AD 采集控制邏輯
4.1.3 USB 通信控制邏輯
4.2 USB 驅動和固件程序
4.3 上位機軟件設計
4.4 本章小結
第5章 接收機測試及結果分析
5.1 硬件電路測試
5.1.1 可調低噪聲放大器測試
5.1.2 極性變換電路測試
5.1.3 AD 采集測試
5.1.4 取樣積分電路測試
5.2 上位機軟件測試
5.3 模擬測試
5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國12種重要礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用狀況調查評價[J]. 王秋霞,周文雅,單強. 礦產(chǎn)保護與利用. 2013(05)
[2]基于虛擬儀器技術取樣積分器設計[J]. 金琨,趙大鵬,張健,胥馨. 硅谷. 2013(18)
[3]基于LabVIEW NI-VISA實現(xiàn)PC與C8051F320的USB數(shù)據(jù)通信[J]. 段晉軍,位恒曦,常曉明. 電子技術應用. 2013(08)
[4]我國礦產(chǎn)資源綜合利用現(xiàn)狀分析[J]. 刁平,董秋花. 黑龍江科技信息. 2013(17)
[5]基于EP1C6Q240C8的視頻監(jiān)控多路轉接邏輯設計與實現(xiàn)[J]. 劉梅. 自動化與儀器儀表. 2013(02)
[6]淺析我國礦產(chǎn)資源綜合利用[J]. 崔振民,吳偉宏,姜琳,孫志偉. 中國礦業(yè). 2013(02)
[7]我國礦產(chǎn)資源安全現(xiàn)狀及對策[J]. 趙洋,鞠美庭,沈鐳. 資源與產(chǎn)業(yè). 2011(06)
[8]地球物理勘查技術與應用研究[J]. 袁桂琴,熊盛青,孟慶敏,周錫華,林品榮,王書民,高文利,徐明才,史大年,李秋生. 地質學報. 2011(11)
[9]我國瞬變電磁法應用綜述[J]. 陳載林,黃臨平,陳玉梁. 鈾礦地質. 2010(01)
[10]SlaveFIFO模式下CY7C68013和FPGA的數(shù)據(jù)通信[J]. 馬俊濤,李振宇. 中國傳媒大學學報(自然科學版). 2009(02)
本文編號:3688888
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