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瞬变电磁标准信号源研制及接收机测试

发布时间:2017-06-21 04:05

  本文关键词:瞬变电磁标准信号源研制及接收机测试,由笔耕文化传播整理发布。


【摘要】:随着瞬变电磁方法研究的深入,瞬变电磁仪器在地质探测中应用的越来越广泛,因此研究分辨率高的瞬变电磁仪器成为瞬变电磁法研究人员的方向。瞬变电磁仪器测得的信号曲线类似于衰减的e指数波形,因此使用衰减的e指数信号进行测试才能更接近实际的工作状态,使测试更加精确。另外接收机的测试过程中需要加入同步信号,触发接收机进行采集,这是针对接收机独有的测试方法,市场上没有同时发射同步波形和测试波形的任意信号发生器。而有效的测试方法和标定手段的使用是提高瞬变电磁仪器分辨率及精度的前提。因此,本文针对瞬变电磁接收机设计了一种瞬变电磁标准信号源,使用理论信号对信号源产生波形进行了验证,并初步建立了接收机校正模型。 本文分析了瞬变电磁信号产生原理、瞬变电磁响应特点以及野外实际测试的瞬变电磁信号的衰减曲线特性,为标准信号源的研制奠定了理论基础。为保证信号源的输出达到二次场电磁信号的精度,设计了DAC工作线性度较佳的输入输出缓冲器及匹配输出电阻,并设计了精密的基准电源。为维护整个测试系统的正常运行,设计了双路同步信号驱动。为提高波形数据的传输效率,首先使用GPIO口的位操作方式优化控制时序,减少时序中无数据传输的时间,再利用DMA数据传输通道,从而缩短整体数据的传输时间。为验证标准信号源的有效性,先使用示波器初步检测信号源输出波形,再通过与接收机的联机调试,对理论信号与采集信号进行对比,测得信号源输出误差小于100μV,,满足设计要求。在此基础上,初步建立了接收机校正模型。利用40组理论信号与实测信号,建立了基于人工神经网络的校正模型,从中随机选择20组用于训练,另外20组用于测试,测试准确率达到90%。
【关键词】:瞬变电磁标准信号源 DAC模块控制 位操作 DMA
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TH763
【目录】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-9
  • 第1章 绪论9-15
  • 1.1 课题的研究背景与研究意义9-11
  • 1.1.1 课题的研究背景9-10
  • 1.1.2 课题研究的意义10
  • 1.1.3 解决信号来源问题10
  • 1.1.4 仪器校正及数据处理校正10-11
  • 1.2 信号发生器及瞬变电磁接收机发展现状11-13
  • 1.3 本文主要工作及内容13-15
  • 1.3.1 瞬变电磁标准信号源设计的预期目标13
  • 1.3.2 本文主要内容13-15
  • 第2章 瞬变电磁信号特征分析15-18
  • 2.1 瞬变电磁信号分析15-17
  • 2.1.1 瞬变电磁信号特点15-16
  • 2.1.2 瞬变电磁接收机野外实测信号分析16-17
  • 2.2 信号的离散与重建原理17-18
  • 第3章 标准信号源硬件电路设计18-24
  • 3.1 瞬变电磁标准信号源的硬件组成18
  • 3.2 DAC 模块控制18-21
  • 3.3 电源设计方案21-24
  • 第4章 瞬变电磁标准信号源软件设计24-35
  • 4.1 瞬变电磁标准信号源软件流程24
  • 4.2 瞬变电磁标准信号函数推导及代码的产生24-26
  • 4.3 信号源按键程序设计26-28
  • 4.4 双路同步输出设计28-30
  • 4.5 DMA 数据传输30-31
  • 4.6 GPIO 口位操作31-33
  • 4.7 系统界面设计33-35
  • 第5章 瞬变电磁标准信号源测试35-43
  • 5.1 标准信号源测试方法35-41
  • 5.2 标准信号源误差分析41-43
  • 第6章 标准信号源与接收机联机测试43-47
  • 6.1 校正方法介绍与分析43
  • 6.2 接收机采集数据收集43-44
  • 6.3 接收机采集数据校正分析44-47
  • 第7章 全文总结及展望47-49
  • 7.1 全文总结47
  • 7.2 进一步工作展望47-49
  • 参考文献49-54
  • 作者简介及在学期间所取得的科研成果54-55
  • 致谢55

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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3 解岩;安振庄;;多功能数字信号发生器[J];电子测量技术;2004年05期

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  本文关键词:瞬变电磁标准信号源研制及接收机测试,由笔耕文化传播整理发布。



本文编号:467592

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