浅层地震勘探仪的无线传输研究
本文选题:浅层地震 切入点:无线传输 出处:《长江大学》2017年硕士论文
【摘要】:在重、磁、电、震、放射性五大类地球物理勘探方法中,地震波勘探方法一直演绎着举足轻重的角色,其中浅层地震勘探方法更是不可或缺。由于浅层地震勘探作业环境往往较为复杂,与传统的浅层地震有线传输系统相比,无线传输系统的制作成本低、易于维护、轻质便捷、更适于复杂的施工环境。因此,对于浅层地震勘探仪无线传输系统的研究,是一项有着重要实用价值和意义的工作。目前的“WGD-1”无线传输浅层地震勘探仪,其无线传输速率较低,且不能完全实现数据的实时传输。鉴于此,本文提出了一种多通道无线传输系统的新思路,同时将嵌入式技术和433M无线收发技术融入浅层地震勘探仪的无线传输系统中,对“WGD-1”无线传输浅层地震勘探仪进行改进研究,提高了数据的无线传输速率,实现了实时传输功能,解决了仪器笨重、携带不便的问题。本文在概述了主要研究内容、创新点,和无线网络浅层地震勘探仪的整体结构设计及其工作原理之后,详细阐述了浅层地震勘探仪的无线传输系统,即单通道无线传输系统。首先对比分析了几种无线通信方式的性能,选择了433M无线网络技术,采用了Silicon Labs的SI4463无线模块,通过无线传输模块电路设计、STM32与SI4463接口电路设计、JTAG调试接口电路设计、电源电路设计的实现,为无线传输系统奠定了硬件基础;同时利用ARM嵌入式技术,构建了软件环境,设计了各串口驱动程序、数据发送接收程序。最后通过系统的数据传输协议和工作流程实现了数据的无线传输过程。文中以双通道无线传输系统为例,重点阐述了多通道无线传输系统的研究工作。主要是在单通道无线传输系统中主机系统的主控模块上,再添加两个无线传输模块Radio,合计三个无线模块。其中,专门用一个无线模块进行命令的发布和响应,另外两个无线模块用来发送和接收数据。最后,实现双通道无线传输系统数据传输过程。最终分别对单通道无线传输系统和双通道无线传输系统进行对比测试,结果表明本文所提出的双(多)通道无线传输系统确实可行,两(多)个通道同时传输数据时,平行传输、互不干扰;同时双通道无线传输系统与单通道相比,其无线传输速率提升了近一倍,数据实时传输和处理效果均比较理想,达到了预期效果。
[Abstract]:Seismic wave exploration plays an important role in five kinds of geophysical exploration methods, such as gravity, magnetism, electricity, earthquake and radioactivity, among which shallow seismic exploration is indispensable.Compared with the traditional shallow seismic cable transmission system, the wireless transmission system has the advantages of low production cost, easy maintenance, light weight and convenience, and is more suitable for complex construction environment.Therefore, the research on wireless transmission system of shallow seismic exploration instrument is of great practical value and significance.The current "WGD-1" wireless transmission shallow seismic exploration instrument, its wireless transmission rate is low, and can not fully realize the real-time transmission of data.In view of this, a new idea of multi-channel wireless transmission system is put forward in this paper. At the same time, embedded technology and 433M wireless transceiver technology are integrated into the wireless transmission system of shallow seismic exploration instrument.This paper studies the improvement of "WGD-1" wireless transmission shallow seismic exploration instrument, improves the wireless transmission rate of data, realizes the function of real-time transmission, and solves the problem that the instrument is cumbersome and inconvenient to carry.After summarizing the main research contents, innovation points, and the overall structure design and working principle of the wireless network shallow seismic exploration instrument, this paper describes in detail the wireless transmission system of the shallow seismic exploration instrument, that is, the single channel wireless transmission system.Firstly, the performance of several wireless communication modes is compared and analyzed. The 433M wireless network technology is selected, the SI4463 wireless module of Silicon Labs is adopted, and the interface circuit between STM32 and SI4463 is designed through the circuit design of wireless transmission module.The realization of the power supply circuit lays the hardware foundation for the wireless transmission system. At the same time, the software environment is constructed by using the ARM embedded technology, and the serial port driver and the data sending and receiving program are designed.Finally, the wireless data transmission process is realized through the data transmission protocol and workflow of the system.Taking two-channel wireless transmission system as an example, this paper focuses on the research work of multi-channel wireless transmission system.Mainly in the single channel wireless transmission system host system main control module, then adds two wireless transmission modules Radio, total three wireless modules.One wireless module is used to issue and respond commands, the other two wireless modules are used to send and receive data.Finally, the data transmission process of two-channel wireless transmission system is realized.Finally, the comparison and test of single channel wireless transmission system and double channel wireless transmission system are carried out respectively. The results show that the proposed dual (multiple) channel wireless transmission system is feasible, and when two (multiple) channels transmit data at the same time,Parallel transmission, non-interference, two-channel wireless transmission system compared with single channel, its wireless transmission rate is nearly doubled, data real-time transmission and processing results are ideal, achieved the desired results.
【学位授予单位】:长江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P631.43
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,本文编号:1701583
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