GMI磁纳技术研究
[Abstract]:The weak magnetic detection sensor has broad development space and application prospect in the fields of military target monitoring, earth resource exploration and geomagnetic aided navigation. However, there is no large number of range, high resolution, micro and miniaturized magnetic sensors in China, so it is still necessary to import high resolution (0.01nT) magnetic detection sensors from abroad. Therefore, the research and development of high performance micro magnetic weak magnetic detection sensor and weak magnetic signal detection system is still one of the challenging research topics in the field of detection in China. Weak magnetic signal detection system is composed of weak magnetic detection sensor and magnetic signal acquisition and control circuit. Therefore, the realization technology of high performance weak magnetic detection sensor, magnetic signal acquisition and control system and magnetic signal detection algorithm is studied in this paper. In the research and development of high performance micro magnetic weak magnetic sensors, the most promising amorphous alloy wire is used as the magnetic sensing module of the weak magnetic sensors. Then, the GMI effect of amorphous wire is theoretically analyzed and verified by experiments, and the key parameters of the magnetic sensing module of amorphous wire are determined. Finally, a micro triaxial magnetic sensor with magnetic difference detection and ranging function is designed and fabricated by using amorphous wire magnetic sensing module, which is called magnetic nanosensor (MANAR). In the aspect of magnetic signal acquisition and control system, the related hardware and software are designed with SIM3U167 as the core. In the aspect of magnetic signal detection, based on the classical orthogonal basis function (OBF) detection algorithm of magnetic signal, an improved OBF detection algorithm is proposed in this paper. The adaptive noise canceller and the adaptive AR whitening filter are combined to realize the preprocessing of the magnetic signal. Because of the fixed AR whitening filter for fractal noise 1 / f? Therefore, adaptive noise canceller is used to preprocess the detected signal, and then the adaptive AR whitening filter is used to whiten the pre-processed signal. In order to realize the optimization of OBF detection algorithm. The theoretical simulation results show that: when? When the value is close to zero, the processing gain of the improved OBF detection algorithm is slightly higher than that of the unwhitened OBF detection algorithm. When the value is close to 2, the processing gain of the improved OBF detection algorithm is slightly higher than that of the OBF detection algorithm based on AR whitening filter. When the value is about 0. 8, the processing gain of the improved OBF detection algorithm is higher than that of the other two algorithms. Experimental results show that the improved OBF detection algorithm can detect weaker magnetic signals.
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP212;TN911.23
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,本文编号:2421872
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