半航空瞬变电磁接收机数据存储技术研究

发布时间：2018-12-13 06:41

【摘要】：电子科学技术的发展和瞬变电磁法在矿物探测中的应用,让人们对地球内部深部构造的研究有了突破性的进展。随着地表深度的逐步增加,勘探难度也明显增大。想要高效、精确的反映地球内部的构造信息和矿物质含量,性能优越的高精度、高可靠的瞬变电磁仪器是获取二次磁场有效信息的保障。如何在低空实现准确、稳定、实时地对瞬变电磁仪器所采集的由地球深部地质体所激发的二次磁场信息进行存储已成为重要的研究任务。由于半航空瞬变电磁系统数据量较大,对相应仪器的具有较高的要求,这表明在仪器研制的过程中需要迫切解决的瓶颈就是实时地将信号采集器所采集的大数据能正确、实时的存储到存储介质中。为了满足我国地球内部物质状态、地壳运动、矿物探测的需求,开展半航空瞬变电磁系统接收机数据存储技术的研究,将为探索地球内部构造及运动过程、开辟地球深部找矿和预防地质灾害提供技术保障,也具有重要的科学依据。本文依托国土资源部公益性项目“基于无人机的半航空瞬变电磁系统勘查技术研究”(项目编号:201311037),探究了半航空瞬变电磁系统接收机相关的理论方法和接收机数据存储模块设计的关键技术。论文主要工作如下:(1)明确航空瞬变电磁信号的特征和半航空瞬变电磁系统接收机对数据进行存储的需求。对半航空瞬变电磁系统信号的特征进行研究和剖析,同时对比国内外的瞬变电磁系统设备数据存储功能和性能指标,提出设计半航空瞬变电磁系统接收机专用存储系统的要求。(2)将课题总体需求分解成研究和设计数据储存系统的多个需求模块,并结合各个需求对存储系统提出详细设计方案。提出以ARM Cortex-A9系列的S5P4418为控制芯片的控制电路,以高度集成RTL8211E以太网卡的网络交换电路及HR911105A为核心的网络变压电路,以数据传输协议规范为SD2.0、写等级为Class10的SD存储电路设计方案。(3)完成基于Linux操作系统下软件开发环境的搭建和串口终端程序,TFTP和NFS服务的配置;完成以太网、SD卡驱动程序的模块设计和功能实现;完成U-boot源码和内核Linux 3.4.39版本源码的编译、配置、移植;完成Linux操作系统根文件系统Randisk的制作和外部存储设备SD卡的FAT32文件系统设计。最后对编译生成的系统引导程序镜像,内核镜像、文件系统镜像进行移植。(4)对研制半航空瞬变电磁系统接收机存储样机过程中得到成果和最终成品进行测试。分别对软件平台、TFTP和NFS服务经行测试,SD卡存储模块的驱动启动和加载信息,根文件系统挂载,数据接收速率、存储能力等各项性能进行测试,并依据测试结果对接收机存储系统的性能进行评估,为半航空瞬变电磁系统接收机的整体测试提供依据。通过对系统本身和存储数据的测试,表明了设备驱动信息能被识别和注册;同时SD卡驱动程序和应用程序能长期稳定地运行,且具有实时性、精确性,满足半航空瞬变电磁系统接收机数据存储的需求。
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【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN851

【参考文献】

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本文编号：2376090