多频电磁探测信号采集系统关键技术研究

发布时间：2017-11-23 10:34

  本文关键词：多频电磁探测信号采集系统关键技术研究

  更多相关文章： 微弱信号采集 模拟信号调理 多频锁定放大 m序列伪随机信号 多频鉴相器

【摘要】：随着人类社会不断进步,如影随形的经济领域上的发展也极速前进,城市中的基础设施建设也更多地向地面以下扩展,如通信电缆、地下管道、地铁等,近年来,我国因地下管线破坏导致社会经济造成了较大的损失;在环境地质问题方面,有害化学物质的泄露,掩埋的各种生产生活中的废弃物,地质结构的异常性变化,各类工程的暗伤问题等构成严重的安全威胁。基于以上情况,对浅层地表结构的勘探与掌握的重要性日益凸显出来。本文针对地下管线探测需求,研究了微弱信号模拟电路调理技术,伪随机信号接收技术和多频信号锁定放大技术等,设计了对多频探测信号的采集系统,主要工作包括三方面。微弱信号采集电路设计:针对检测的信号十分微弱这一问题,采用了模拟信号调理技术,用级联放大的方法,设计低噪声前置放大器和高性能带阻滤波电路,提高了信号的信噪比;设计32位模数转换电路,既提高模数转换有效位数,又提高对弱信号采集能力。多频锁定放大信号采集技术研究:针对电磁探测需测量多个频率的微弱电场信号,研究了m序列伪随机信号发射和接收技术,研究了锁定放大基本原理,结合外差式锁定放大器和数字式相敏检测器的优势,设计了一种外差式多频数字锁定放大器,以数字式窄带梳状滤波代替传统的带通滤波实现多频伪随机信号的选频锁定放大,最后设计了数字式多频鉴相器,用来实现多频伪随机信号幅度和相位的提取。信号采集系统的性能测试:本文对设计完成的系统进行了性能测试,包括共模抑制能力的测试,有效分辨位数测试,系统误差测试和短路噪声测试等。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631.325

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张栋;胡廷轩;雷建和;魏强;;锁定放大微弱信号检测仿真与设计研究[J];工业仪表与自动化装置;2016年04期

2 王显祥;底青云;王妙月;邓居智;;基于m伪随机序列的电磁法抗噪能力分析[J];地球物理学报;2016年05期

3 黄战华;龙宁波;何明霞;胡子晓;刘洋;;可编程THz-TDS锁相放大技术[J];光电工程;2015年07期

4 程德福;陈嘉仪;杨巍;蔡珊珊;;正交式数字相敏检波在PED接收系统中的应用[J];吉林大学学报(信息科学版);2015年04期

5 魏争;黄松岭;赵伟;王s，

本文编号：1218191