基于时间交替的降采样率技术研究
发布时间：2020-12-19 08:58
随着对浅层地质的探索以及地球物理技术的快速发展,浅地表探测的相关研究已经进入了白热化阶段。在众多浅地表的探测方式中,频率域电磁探测凭借其探测范围广、响应速度快、探测精度高等优点被广泛应用于地质、国防、军事等领域。本文基于频率域电磁探测方法,针对吉林大学自主研制的宽频电磁感应探测系统中采样率与采样精度之间的问题展开研究,采用一种降采样率的方式解决单片A/D转换芯片不能同时满足高精度与高采样率的矛盾。论文研究时间交替采样技术,利用采样率相同的多片A/D转换芯片对同一信号在不同的时间点以相同的时间间隔进行采样,将采集的多路数据进行重新组合、拼接,得到几倍于单片A/D转换芯片采样率的等效采样率。基于时钟分相理论,研究数字延时锁定环技术,实现了满足时间交替采样结构要求的相移时钟。以时间交替采样技术为理论依据,设计并研制时间交替采样系统样机。系统由信号调理单元、时间交替采样单元和FPGA数据处理单元三部分组成。其中数据处理单元以FPGA为平台,对时间交替采样系统样机数据的转换、存储以及传输进行研究。通过对数据进行宽度匹配、搭建FIFO以及传输速率匹配解决了数据在传输过程中遇到的问题。并对误差进行来...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 浅地表电磁探测设备研究现状
1.2.2 时间交替采样技术研究现状
1.3 论文主要研究内容
第2章 时间交替采样技术研究
2.1 信号的采样
2.1.1 采样过程
2.1.2 采样定理
2.2 模数转换原理
2.2.1 取样和保持电路
2.2.2 量化和数字编码
2.3 降采样率技术
2.3.1 等效时间采样
2.3.2 时间交替采样
2.4 本章小结
第3章 时钟分相技术研究
3.1 时钟分相技术
3.2 基于时钟分相技术的延时锁定环研究
3.2.1 DLL的总体设计
3.2.2 鉴相器
3.2.3 延时量控制器
3.2.4 数控延时线
3.3 本章小结
第4章 基于时间交替采样技术的系统设计
4.1 系统整体设计
4.2 调理电路关键技术研究
4.3 模数转换
4.4 数据传输技术研究
4.4.1 FPGA控制器
4.4.2 数据传输方案设计
4.4.3 数据传输关键技术
4.5 系统误差分析与校正方法研究
4.5.1 误差来源分析
4.5.2 误差频谱分析
4.5.3 误差校正方法
4.6 本章小结
第5章 实验测试与结果分析
5.1 时钟测试
5.2 系统测试
5.2.1 系统噪声测试
5.2.2 正弦波测试
5.3 应用测试
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
参考文献
在学期间所取得的科研成果
作者简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种Farrow结构数字延时滤波器的设计[J]. 王伟. 电讯技术. 2018(05)
[2]一种基于FPGA的多通道复用鉴相器的设计与实现[J]. 张秀清,康亚楠,刘岩,王晓君. 电子器件. 2017(05)
[3]窄带雷达频谱混叠微动信号的平动补偿[J]. 王超,文树梁,叶春茂. 系统工程与电子技术. 2016(12)
[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]锁相环技术发展的研究及运用分析[J]. 杨可歆. 信息与电脑(理论版). 2015(11)
[8]基于FPGA的等效时间采样[J]. 刘建博,郭文秀,张捷,伍守豪. 电子设计工程. 2015(02)
[9]基于并行结构的随机等效时间采样技术研究与实现[J]. 邱渡裕,田书林,叶芃,潘卉青,曾浩. 仪器仪表学报. 2014(07)
[10]一种用于产生多相时钟的延时锁定环[J]. 马昭鑫,黄鲁,方毅. 微电子学. 2014(02)
博士论文
[1]时间交叉模数转换器数字校准技术研究[D]. 张睿.合肥工业大学 2012
[2]基于时间并行交替技术的超高速高精度波形数字化研究[D]. 唐邵春.中国科学技术大学 2012
[3]时间交替采样系统的信号重建[D]. 张昊.电子科技大学 2010
[4]多通道时间交织模数转换器的校正与集成电路实现方法研究[D]. 叶凡.复旦大学 2010
硕士论文
[1]基于时间交替的高速采集技术研究与实现[D]. 骈洋.中北大学 2017
[2]一种应用于TDC的低抖动延迟锁相环电路设计[D]. 赵荣琦.东南大学 2016
[3]高速信号随机等效采样方法研究[D]. 李世鑫.大连大学 2016
[4]浅地表电磁探测系统关键技术研究[D]. 丁凯来.吉林大学 2015
[5]TIADC系统时钟失配误差校正算法研究[D]. 邱蓉.北京化工大学 2015
[6]基于多通道TIADC的超高速采样技术研究[D]. 李嘉鸿.浙江大学 2013
[7]基于分时交替的高速高精度ADC设计与硬件实现[D]. 焦少波.电子科技大学 2013
[8]宽频带低频连续波电磁法仪器的研制[D]. 张赫.吉林大学 2012
[9]宽范围全数字逐次逼近寄存器延时锁定环的设计[D]. 徐雷.安徽大学 2012
[10]多通道时间交织流水线ADC的研究与设计[D]. 杨军.合肥工业大学 2012
本文编号：2925623
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 浅地表电磁探测设备研究现状
1.2.2 时间交替采样技术研究现状
1.3 论文主要研究内容
第2章 时间交替采样技术研究
2.1 信号的采样
2.1.1 采样过程
2.1.2 采样定理
2.2 模数转换原理
2.2.1 取样和保持电路
2.2.2 量化和数字编码
2.3 降采样率技术
2.3.1 等效时间采样
2.3.2 时间交替采样
2.4 本章小结
第3章 时钟分相技术研究
3.1 时钟分相技术
3.2 基于时钟分相技术的延时锁定环研究
3.2.1 DLL的总体设计
3.2.2 鉴相器
3.2.3 延时量控制器
3.2.4 数控延时线
3.3 本章小结
第4章 基于时间交替采样技术的系统设计
4.1 系统整体设计
4.2 调理电路关键技术研究
4.3 模数转换
4.4 数据传输技术研究
4.4.1 FPGA控制器
4.4.2 数据传输方案设计
4.4.3 数据传输关键技术
4.5 系统误差分析与校正方法研究
4.5.1 误差来源分析
4.5.2 误差频谱分析
4.5.3 误差校正方法
4.6 本章小结
第5章 实验测试与结果分析
5.1 时钟测试
5.2 系统测试
5.2.1 系统噪声测试
5.2.2 正弦波测试
5.3 应用测试
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
参考文献
在学期间所取得的科研成果
作者简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种Farrow结构数字延时滤波器的设计[J]. 王伟. 电讯技术. 2018(05)
[2]一种基于FPGA的多通道复用鉴相器的设计与实现[J]. 张秀清,康亚楠,刘岩,王晓君. 电子器件. 2017(05)
[3]窄带雷达频谱混叠微动信号的平动补偿[J]. 王超,文树梁,叶春茂. 系统工程与电子技术. 2016(12)
[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]锁相环技术发展的研究及运用分析[J]. 杨可歆. 信息与电脑(理论版). 2015(11)
[8]基于FPGA的等效时间采样[J]. 刘建博,郭文秀,张捷,伍守豪. 电子设计工程. 2015(02)
[9]基于并行结构的随机等效时间采样技术研究与实现[J]. 邱渡裕,田书林,叶芃,潘卉青,曾浩. 仪器仪表学报. 2014(07)
[10]一种用于产生多相时钟的延时锁定环[J]. 马昭鑫,黄鲁,方毅. 微电子学. 2014(02)
博士论文
[1]时间交叉模数转换器数字校准技术研究[D]. 张睿.合肥工业大学 2012
[2]基于时间并行交替技术的超高速高精度波形数字化研究[D]. 唐邵春.中国科学技术大学 2012
[3]时间交替采样系统的信号重建[D]. 张昊.电子科技大学 2010
[4]多通道时间交织模数转换器的校正与集成电路实现方法研究[D]. 叶凡.复旦大学 2010
硕士论文
[1]基于时间交替的高速采集技术研究与实现[D]. 骈洋.中北大学 2017
[2]一种应用于TDC的低抖动延迟锁相环电路设计[D]. 赵荣琦.东南大学 2016
[3]高速信号随机等效采样方法研究[D]. 李世鑫.大连大学 2016
[4]浅地表电磁探测系统关键技术研究[D]. 丁凯来.吉林大学 2015
[5]TIADC系统时钟失配误差校正算法研究[D]. 邱蓉.北京化工大学 2015
[6]基于多通道TIADC的超高速采样技术研究[D]. 李嘉鸿.浙江大学 2013
[7]基于分时交替的高速高精度ADC设计与硬件实现[D]. 焦少波.电子科技大学 2013
[8]宽频带低频连续波电磁法仪器的研制[D]. 张赫.吉林大学 2012
[9]宽范围全数字逐次逼近寄存器延时锁定环的设计[D]. 徐雷.安徽大学 2012
[10]多通道时间交织流水线ADC的研究与设计[D]. 杨军.合肥工业大学 2012
本文编号：2925623
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/2925623.html
