可控震源信号发生器研制

发布时间：2022-05-03 05:22

　　随着科技的不断进步，能源短缺限制着人类社会的发展。目前，为了解决这个问题，最切实有效的方法就是改进能源勘探技术。今天，地震勘探技术是众多技术手段中最成熟操作性最强的的勘探技术之一。地震勘探系统由地震仪、震源、检波器[1]构成。震源是其中的重要组成。它的作用是信号发生源。作为勘探系统的输入源，对地震勘探最终成像效果的质量关联很大。可控震源技术最早是由大陆石油公司提出并研制的，这种震源最大的优点就是替代了破坏性很强的炸药震源，利用长时间积累的较低能量产生瞬间的大冲击能量。虽然可控震源技术在世界范围应用非常广泛，但是国内的研发水平与国外先进水平还有一定差距。基于这种背景，笔者开始了可控震源的学习和研究。可控震源多是以DDS技术为基础实现的。一般的解决方案为FPGA、DSP、单片机配合DDS芯片。笔者采用了ARM+FPGA的构架，这样ARM芯片负责电路接口的通信控制功能和对反馈回来的信号进行闭环控制，而FPGA则专注于地震数据的采集和输送控制信号，发挥了两种芯片各自的优势。本文以整个系统的搭建为主要内容，做了以下工作：1讲述地震勘探的主要思想，分析了可控震源的国内外发展现状。阐述了可控震源勘探... 

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 可控震源的意义和作用
    1.2 国内外可控震源的发展与现状
    1.3 本文的结构与内容安排
第2章 地震勘探与可控震源
    2.1 地震勘探的基本思想
        2.1.1 地震勘探的基本任务
        2.1.2 地震勘探的基本方法
    2.2 可控震源工作原理
    2.3 地震勘探相关技术
    2.4 地震勘探扫描技术
        2.4.1 线性扫描技术
        2.4.2 非线性扫描技术
    2.5 本章小结
第3章 可控震源信号发生器系统设计
    3.1 信号生成方案选择
    3.2 可控震源信号发生器系统设计以及性能指标
    3.3 本章小结
第4章 可控震源信号发生器的硬件设计
    4.1 ARM9 微处理器简介
        4.1.1 ARM9 内部接口资源
        4.1.2 ARM920T 内部功能
    4.2 控制板硬件设计
    4.3 信号板硬件设计
        4.3.1 硬件结构
        4.3.2 FPGA 接口电路设计
    4.4 本章小结
第5章 可控震源信号发生器系统软件设计
    5.1 Linux 向 ARM 平台的移植
        5.1.1 Linux 系统简介
        5.1.2 Linux 在嵌入式领域的优势
        5.1.3 Linux 系统层次划分
        5.1.4 Linux 系统内核结构
        5.1.5 Linux 内核移植
    5.2 嵌入式 Linux 驱动程序设计
        5.2.1 驱动程序原理
        5.2.2 基于 AT91RM9200 的 FPGA 驱动程序设计
    5.3 文件系统构建
        5.3.1 根文件系统简介
        5.3.2 建立 RAMDISKImage 映像
    5.4 U-boot 移植
        5.4.1 U-boot 简介
        5.4.2 U-boot 移植过程
    5.5 本章小结
第6章 可控震源信号发生器的测试结果
    6.1 可控震源信号发生器电路板设计
    6.2 Linux 系统的启动及运行
        6.2.1 U-Boot 环境变量设置
        6.2.2 Linux 内核的烧录
    6.3 指标测试
    6.4 本章小结
第7章 全文总结与展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢



本文编号：3650709