浅地表电磁探测多频发射技术研究
发布时间：2022-07-29 21:04
随着科技迅速发展,现代化城镇建设的迅猛推进,浅层地质空间探测在其中扮演着越来越重要的角色,而浅地表频率域电磁探测技术因其稳定性高,探测频带宽,对探测目标无损坏等优点,已经成为该领域的研究热点。浅地表频率域电磁探测设备主要分为发射系统和接收系统,高质量的发射波形能够增强二次场强度,增强采集信号时的信噪比,增强整个探测系统的分辨率,提高探测效率。传统的浅地表电磁探测设备一般采用单频发射方式,工作效率不高,针对这一问题,本文研究了浅地表电磁探测多频发射技术。多频发射的应用将在很大程度上提高探测工作效率,测得的数据能够更全面地体现目标体频率特性曲线,具有较高的实用价值。本文完成的主要工作包括:对常用的五种多频驱动信号产生方式进行分析比较,结合浅地表电磁探测需求,本文确定将SPWM多频调制法和an伪随机序列法两种方式作为研究对象,基于这两种方式设计了相应的电路,进而通过理论仿真和实测对它们进行比较分析。基于an伪随机序列原理推导出多频信号的函数表达式和编码序列,通过计算分析其各频率能量分布证明可行性;因为它所产生的多频驱动控制信号只有两个状态,所以其发...
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文主要研究内容
第2章 多频驱动控制信号的生成及控制方式
2.1 SPWM多频调制法
2.1.1 SPWM调制方法
2.1.2 SPWM多频调制信号波的设计
2.2 伪随机法
2.2.1 a~n序列伪随机
2.2.2 a~n序列伪随机编码原理与五频波序列设计
2.2.3 25伪随机五频信号时域分析
2.3 其它常用多频发射控制方法
2.3.1 奇次谐波法
2.3.2 位流法
2.3.3 DDS直接频率合成法
2.4 本章小结
第3章 发射桥路设计与工作过程分析
3.1 2~n伪随机法发射电路设计
3.1.1 H桥发射电路拓扑结构
3.1.2 H桥发射电路工作过程分析
3.2 三电平发射桥路设计
3.2.1 多电平发射桥路
3.2.2 三电平发射桥路拓扑比较与分析
3.3 SPWM调制的分析与比较
3.3.1 调制波反相调制
3.3.2 载波同相调制
3.3.3 载波反相调制
3.4 SPWM调制控制三电平桥路工作过程分析
3.5 本章小结
第4章 系统硬件关键技术及主要元件参数计算
4.1 开关管选型与分析
4.1.1 开关管选取
4.1.2 开关管的损耗分析与计算
4.2 驱动电路设计
4.2.1 H桥驱动电路设计
4.2.2 二极管钳位型发射桥路驱动电路设计
4.3 滤波器的设计与分析
4.4 开关管尖峰抑制电路设计与分析
4.5 本章小结
第5章 系统系统仿真与测试分析仿真与测试分析
5.1 MATLAB程序仿真分析
5.2 SIMULINK仿真分析
5.3 实测结果与分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
在学期间所取得的研究成果
作者简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市建设中工程物探的技术应用与发展趋势分析[J]. 任攀虹. 中国管理信息化. 2017(24)
[2]一种浅地表探测收发天线的设计分析[J]. 周逢道,连士博,刘维,綦振伟,孙彩堂. 仪器仪表学报. 2016(12)
[3]基于FPGA+DSP的浅地表频域电磁探测数字处理系统[J]. 周逢道,韩思雨,綦振伟,李刚,孙彩堂. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(10)
[4]浅地表地球物理技术在岩土工程中的应用与挑战[J]. 林志平,林俊宏,吴柏林,刘兴昌,洪瑛钧. 地球物理学报. 2015(08)
[5]立足浅地表,发展新技术[J]. 刘光鼎. 地球物理学报. 2015(08)
[6]浅部频率域电磁勘探方法综述[J]. 汤井田,任政勇,周聪,张林成,原源,肖晓. 地球物理学报. 2015(08)
[7]一种双辅助谐振极型三相软开关逆变器的研究[J]. 褚恩辉,黄亮,张化光,冯健. 中国电机工程学报. 2015(15)
[8]基于寄生参数的功率MOSFET数学建模及损耗分析[J]. 程龙,陈权,李国丽,胡存刚,秦昌伟. 华东理工大学学报(自然科学版). 2014(06)
[9]开关变换器多频率控制方法研究[J]. 吴松荣,许建平,何圣仲,王金平,周国华. 电子科技大学学报. 2014(06)
[10]基于伪随机系统辨识的电磁法仪器标定[J]. 刘立超,丁凯来,林君,周逢道,刘长胜. 仪器仪表学报. 2014(08)
硕士论文
[1]基于双参数控制的宽频电磁探测发射关键技术研究[D]. 连士博.吉林大学 2017
[2]基于多电平逆变的电性源发射系统关键技术研究[D]. 贾少华.吉林大学 2015
[3]浅地表电磁探测系统关键技术研究[D]. 丁凯来.吉林大学 2015
[4]近地表电磁探测发射系统设计[D]. 王金玉.吉林大学 2013
[5]三电平逆变器脉宽调制器研究[D]. 陈勇军.西南交通大学 2008
本文编号：3667181
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文主要研究内容
第2章 多频驱动控制信号的生成及控制方式
2.1 SPWM多频调制法
2.1.1 SPWM调制方法
2.1.2 SPWM多频调制信号波的设计
2.2 伪随机法
2.2.1 a~n序列伪随机
2.2.2 a~n序列伪随机编码原理与五频波序列设计
2.2.3 25伪随机五频信号时域分析
2.3 其它常用多频发射控制方法
2.3.1 奇次谐波法
2.3.2 位流法
2.3.3 DDS直接频率合成法
2.4 本章小结
第3章 发射桥路设计与工作过程分析
3.1 2~n伪随机法发射电路设计
3.1.1 H桥发射电路拓扑结构
3.1.2 H桥发射电路工作过程分析
3.2 三电平发射桥路设计
3.2.1 多电平发射桥路
3.2.2 三电平发射桥路拓扑比较与分析
3.3 SPWM调制的分析与比较
3.3.1 调制波反相调制
3.3.2 载波同相调制
3.3.3 载波反相调制
3.4 SPWM调制控制三电平桥路工作过程分析
3.5 本章小结
第4章 系统硬件关键技术及主要元件参数计算
4.1 开关管选型与分析
4.1.1 开关管选取
4.1.2 开关管的损耗分析与计算
4.2 驱动电路设计
4.2.1 H桥驱动电路设计
4.2.2 二极管钳位型发射桥路驱动电路设计
4.3 滤波器的设计与分析
4.4 开关管尖峰抑制电路设计与分析
4.5 本章小结
第5章 系统系统仿真与测试分析仿真与测试分析
5.1 MATLAB程序仿真分析
5.2 SIMULINK仿真分析
5.3 实测结果与分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
在学期间所取得的研究成果
作者简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市建设中工程物探的技术应用与发展趋势分析[J]. 任攀虹. 中国管理信息化. 2017(24)
[2]一种浅地表探测收发天线的设计分析[J]. 周逢道,连士博,刘维,綦振伟,孙彩堂. 仪器仪表学报. 2016(12)
[3]基于FPGA+DSP的浅地表频域电磁探测数字处理系统[J]. 周逢道,韩思雨,綦振伟,李刚,孙彩堂. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(10)
[4]浅地表地球物理技术在岩土工程中的应用与挑战[J]. 林志平,林俊宏,吴柏林,刘兴昌,洪瑛钧. 地球物理学报. 2015(08)
[5]立足浅地表,发展新技术[J]. 刘光鼎. 地球物理学报. 2015(08)
[6]浅部频率域电磁勘探方法综述[J]. 汤井田,任政勇,周聪,张林成,原源,肖晓. 地球物理学报. 2015(08)
[7]一种双辅助谐振极型三相软开关逆变器的研究[J]. 褚恩辉,黄亮,张化光,冯健. 中国电机工程学报. 2015(15)
[8]基于寄生参数的功率MOSFET数学建模及损耗分析[J]. 程龙,陈权,李国丽,胡存刚,秦昌伟. 华东理工大学学报(自然科学版). 2014(06)
[9]开关变换器多频率控制方法研究[J]. 吴松荣,许建平,何圣仲,王金平,周国华. 电子科技大学学报. 2014(06)
[10]基于伪随机系统辨识的电磁法仪器标定[J]. 刘立超,丁凯来,林君,周逢道,刘长胜. 仪器仪表学报. 2014(08)
硕士论文
[1]基于双参数控制的宽频电磁探测发射关键技术研究[D]. 连士博.吉林大学 2017
[2]基于多电平逆变的电性源发射系统关键技术研究[D]. 贾少华.吉林大学 2015
[3]浅地表电磁探测系统关键技术研究[D]. 丁凯来.吉林大学 2015
[4]近地表电磁探测发射系统设计[D]. 王金玉.吉林大学 2013
[5]三电平逆变器脉宽调制器研究[D]. 陈勇军.西南交通大学 2008
本文编号：3667181
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