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便携式时域电磁接收机校正方法及实验研究

发布时间:2017-10-10 23:10

  本文关键词:便携式时域电磁接收机校正方法及实验研究


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【摘要】:时间域电磁法(Time domain electromagnetic method),自问世以来在地球物理探测领域得到了广泛应用,更是地下矿井、隧道等有限空间进行前方突水探测的主要技术手段之一,该方法具有很强的电磁抗干扰能力、低阻分辨能力以及勘探距离远等优点,在实际应用中取得了良好的效果。但是,时域电磁探测系统在具有上述优点的同时,也存在着一些问题,主要问题是探测系统的精度和分辨率的标定问题。 针对这一问题,本文在分析了时间域电磁响应特征的基础上,以吉林大学自主研制的便携式接收机为对象,设计了时域电磁标准源,并通过标准源对接收机进行标定,测试了接收机的工作性能。本文的主要研究内容如下: (1)以电磁法基本原理为基础,,研究了在均匀半空间、层状大地等不同地电条件下的电磁响应,通过对响应特征的归纳和总结,推导出时域电磁标准源的理论公式。并基于ARM实现了时域电磁标准源的设计; (2)介绍了便携式接收机的基本原理和构造,分析了便携式接收机在使用过程中存在的主要问题及产生的原因; (3)研制了时域电磁标准源,对进行性能测试,结果表明标准源的分辨能力达到100μV; (4)通过时域电磁标准源与接收机进行联合测试,标准源可以标定接收机的分辨能力为100μV,并对接收数据作了校正研究。 本文研制了时域电磁标准源,并采用标准源对接收机进行标定、校正,通过实验数据对接收机的性能进行评价,细致分析了误差及来源,为时域电磁接收系统的测试、标定和校正提供了宝贵的经验。
【关键词】:时间域电磁法 标准源 系统标定 校正
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TH763.1
【目录】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-10
  • 第一章 绪论10-14
  • 1.1 课题研究背景10
  • 1.2 国内外研究现状10-12
  • 1.2.1 时域电磁接收系统和信号源发展现状10-11
  • 1.2.2 时域电磁系统标定校正方法11-12
  • 1.3 课题研究的意义12-13
  • 1.4 本文主要研究内容13-14
  • 第二章 同心装置时域电磁信号特征分析14-22
  • 2.1 时域电磁测量工作方式14-15
  • 2.2 同心回线测量时电磁响应特征分析15-20
  • 2.2.1 电磁学理论基础15-16
  • 2.2.2 均匀半空间电磁响应16-17
  • 2.2.3 层状大地模型电磁响应17-20
  • 2.3 时域电磁信号特征20-21
  • 2.4 本章小结21-22
  • 第三章 时域电磁接收系统的基本原理22-26
  • 3.1 便携式时域电磁接收机基本原理22
  • 3.2 接收系统前端分析22-25
  • 3.3 便携式接收机存在的问题25
  • 3.4 本章小结25-26
  • 第四章 时域电磁标准信号源设计与实现26-34
  • 4.1 时域电磁标准源的整体组成26-27
  • 4.2 数模转换模块27-28
  • 4.3 低功耗系统电源的设计28-29
  • 4.4 系统电路的噪声干扰分析及抑制29-31
  • 4.5 系统软件设计31-33
  • 4.6 本章小结33-34
  • 第五章 时域电磁标准信号源性能测试34-45
  • 5.1 测试平台34-35
  • 5.2 测试仪器性能自评测35-37
  • 5.2.1 NIPXI-4462 自测试35-36
  • 5.2.2 混合示波器性能测试36-37
  • 5.3 时域电磁信号源性能测试37-41
  • 5.3.1 触发信号测试37-38
  • 5.3.2 波形信号测试38-41
  • 5.4 理论信号与输出信号对比分析41-43
  • 5.5 信号源误差分析43-44
  • 5.6 本章小结44-45
  • 第六章 便携式接收机测试及校正方法45-54
  • 6.1 测试和标定方法45
  • 6.2 接收机系统响应分析45-47
  • 6.3 时域电磁标准源与接收机测试实验47-48
  • 6.4 实验测试数据与误差分析48-50
  • 6.5 基于最小二乘的数据校正方法研究50-53
  • 6.6 本章小结53-54
  • 第七章 全文总结及对后续研究的建议54-55
  • 7.1 全文总结54
  • 7.2 后续工作的建议54-55
  • 参考文献55-58
  • 作者在攻读硕士学位期间所取得的科研成果58-59
  • 致谢59

【参考文献】

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本文编号:1009122

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