基于相位抵消法的MRS信号抗工频谐波干扰方法研究

发布时间：2024-12-22 21:31

　　目前,水资源短缺问题日益严重,尤其在我国北方干旱地区和半干旱地区用水短缺问题最为突出,这已成为制约我国经济发展的主要影响因素。由于水资源匮乏,人们开始更多的关注地下水,因此寻找高精度、高效率、低成本的地下水探测方法对于解决我国水资源短缺问题具有极其重要的意义。现代科学技术的不断进步,为地下水探测提供了有效的技术支持,可通过多种物探手段勘测地下水赋存状态。核磁共振(MRS)地下水探测技术是现阶段国际上唯一能够直接测得地下含水状态的探测方法。由于其具有高分辨力、高效率、信息量丰富和解释结果唯一等优势,在地下水探测工程中得到了广泛的应用。但是,采集到的核磁共振信号幅度非常小,致使其抗干扰能力较弱。在成分复杂的噪声中50Hz工频谐波的影响最为严重,尤其在农电情况下,由于农电缺少无功补偿等因素,导致其波形因数较差,谐波成分较多,这通常是MRS信号的最主要干扰源。传统的核磁共振探测地下水技术在数据接收完成之后,通常采用叠加消噪方法来削弱环境噪声对核磁共振信号的影响,但是这种方法无法消除工频谐波的干扰,从而导致后续的数据反演解释结果不准确,使得核磁共振探测手段无法取得预期成果,并严重限制了该技术的应用...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1国内外核磁共振探水仪实物图

至今已经形成MRS单通道核磁共振仪器、二维磁共振阵列式探磁共振地下探水仪等系列仪器。根据多次野外实验结果对仪器进行不断项技术难题，仪器探测深度达到150米，且多项技术指标均处于国际领先的MRS系列探水仪器在我国广泛区域通过野外实验成功探测到地下水分地区严重缺水的问题。....

图2.2核磁共振地下水探测过程原理示意图

6,53]。核磁共振地下水探测过程原理示意图如图2.2所示。图2.2核磁共振地下水探测过程原理示意图在核磁共振地下水探测工作过程中涉及到了三种磁场，它们分别是地磁场，激发磁场和质子的弛豫场。大地磁共振探测原理假定地磁场是均匀的。激发磁场是由激励电流产生的，用0pq=I....

图2.3数值分析图

..............................................(2.4)经过数值分析可得出掺杂工频谐波的MRS信号图及相应幅频特性曲线，由幅频特性曲线可知，2350Hz处的工频谐波影响较为严重，已经将MRS信号淹没，如图2.3所示。图2.3数值分....

图2.4实际测试波形图

其证明在拉莫尔频率2326Hz附近存在干扰，其中接近拉莫尔频率的工频46次谐波、47次谐波、48次谐波的干扰最为严重，无法看出呈衰减趋势的MRS信号。图2.4实际测试波形图现利用相位抵消法针对消除拉莫尔频率附近2350Hz的工频谐波干扰进行理论分析，假设MRS信号为完整的混合信....

本文编号：4019755