广域电磁仪接收机硬件设计与实现

发布时间：2017-06-21 07:12

  本文关键词：广域电磁仪接收机硬件设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 广域电磁法是中南大学何继善院士在可控源音频大地电磁法基础上提出的一种新的地球物理电磁勘探方法,它利用电磁场的全域精确表达式,能够在非“远区”测量一个分量(电场或磁场)而得到视电阻率。基于广域电磁法和伪随机多频信号理论研制的广域电磁测深仪是一种勘探深度大、效率高、精确度高、适应性强的新型电磁法勘探仪器,克服了现有CSAMT电法仪器采用变频方案,只能在“远区”测量导致信号微弱以及需要测量两个正交电磁分量等缺点。能够一台发送机发送、多台接收机同时接收,实现三维电磁勘探。 论文简要介绍了广域电磁法的基本理论、特点以及广域电磁测深仪器系统结构及接收机的系统结构；详细分析了广域接收机采集有效电磁信号特征与噪声特性；着重于适合广域电磁信号特征和采集方式的精密低噪声模拟电路设计,包括阻抗变换、高低通信号滤波、工频陷波、低噪声放大等,从电路结构以及器件选型等方面按照高精度低噪声要求给出了详细设计；此外,结合广域电磁仪高、中、低不同频段需要不同的采集时间和叠加周期,对采集信号的高精度高稳定度要求,设计了基于高分辨、高速∑-△模数转换器AD7762的信号采集电路,并给出了与数字信号处理器(DSP)的接口电路和相关的DSP程序设计；最后对广域电磁接收机进行了详细的室内指标测试,并到大庆等地进行了野外测试。 广域电磁接收机室内噪声、一致性测试,以及野外的一致性、稳定性测试均取得良好效果,研制的接收机工作正常可靠、采集的数据可信,满足广域电磁法对仪器的要求,能够用于野外勘探。
【关键词】：广域电磁法 伪随机多频信号 广域电磁接收机 AD7762
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：P631.325
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 研究背景与意义8
• 1.2 频率域电磁法及仪器研究现状8-12
• 1.2.1 频率域电磁法8-10
• 1.2.2 频率域电磁法仪器10-12
• 第二章 广域电磁测深仪12-19
• 2.1 广域电磁测深法12-16
• 2.1.1 基本理论12-15
• 2.1.2 广域电磁测深法特点15-16
• 2.2 广域电磁测深仪16-17
• 2.3 广域电磁测深仪接收机17-19
• 第三章 广域电磁测深仪接收机硬件设计19-58
• 3.1 广域电磁信号特点19-20
• 3.2 模拟采集电路设计20-38
• 3.2.1 模拟采集电路设计方案20-22
• 3.2.2 测量信号滤波设计22-27
• 3.2.3 测量信号放大设计27-33
• 3.2.4 抗工频干扰设计33-37
• 3.2.5 PCB设计37-38
• 3.3 数据采集控制电路设计38-58
• 3.3.1 数据采集方式与要求38
• 3.3.2 模数转换器类型与特点38-39
• 3.3.3 AD776239-45
• 3.3.4 基于AD7762的广域电磁接收机采集器设计45-56
• 3.3.5 ADC性能指标测试56-58
• 第四章 系统测试分析58-81
• 4.1 室内测试58-70
• 4.1.1 仪器噪声测试58-61
• 4.1.2 室内一致性测试61-64
• 4.1.3 室内稳定性测试64-67
• 4.1.4 室内准确性测试67-70
• 4.2 野外测试——大庆徐家围子油气田广域电磁法试验70-81
• 4.2.1 野外实验场地概况71
• 4.2.2 广域电磁仪的一致性71-72
• 4.2.3 广域电磁仪的稳定性72-77
• 4.2.4 广域电磁仪与GDP-32获得的数据对比77-81
• 第五章 结语与建议81-83
• 5.1 结语81-82
• 5.2 建议82-83
• 参考文献83-87
• 致谢87-88
• 攻读学位期间研究成果88

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