基于取样积分的瞬变电磁接收机设计

发布时间：2022-10-09 15:26

　　瞬变电磁法，也称时间域电磁法，是利用电磁感应原理对地下地质体分布情况进行探测的一种方法。通过发射机向地下发射脉冲磁场，称作一次场，并在发射间隙通过接收机观测由一次场激发产生的二次场响应。二次场中含有丰富的地下地质体信息，通过对二次场信息的提取处理和分析，就能得到地下地质体分布情况。该方法由于其效率高，对地形要求小，广泛应用于矿产勘探领域。 本文旨在设计一种瞬变电磁接收机，使其能有效提取出淹没于噪声之中的晚期瞬变电磁信号。通过对瞬变电磁信号特点和噪声特征进行研究分析，选择利用取样积分法这种检测微弱信号的手段对瞬变电磁晚期信号提取，并结合其他手段进一步降低噪声的影响。本接收机以取样积分电路为核心，设计了基于取样积分法的瞬变电磁接收机，具有放大倍数可调，4路积分通道以及8种积分电阻可调等特点。本接收机使用FPGA作为控制器，并对控制逻辑编写进行了说明。使用USB接口进行设备与主机之间的通信，并介绍了利用开发套件开发固件程序和驱动的方法。使用LABVIEW平台利用NI-VISA函数编写了上位机，通过其对电路进行控制以及数据接收和保存。 本文最后对所设计的瞬变电磁接收机进行了测试，包... 

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 瞬变电磁系统国内外发展概况
        1.2.1 瞬变电磁系统国外发展概况
        1.2.2 瞬变电磁系统国内发展概况
    1.3 本文的主要研究内容
    1.4 本文结构
第2章 瞬变电磁法及取样积分原理
    2.1 瞬变电磁法基本原理
    2.2 瞬变电磁信号噪声特点
    2.3 取样积分基本原理
    2.4 双极性脉冲抑制噪声
    2.5 本章小结
第3章 接收机硬件电路设计
    3.1 硬件电路总体方案设计
    3.2 可调低噪声放大器设计
    3.3 极性变换电路设计
    3.4 取样积分电路设计
    3.5 数据采集电路设计
    3.6 接收机控制器设计
    3.7 接收机电源设计
    3.8 通信电路设计
    3.9 本章小结
第4章 接收机控制逻辑和上位机软件设计
    4.1 接收机 FPGA 控制逻辑编写
        4.1.1 模拟开关控制逻辑
        4.1.2 AD 采集控制逻辑
        4.1.3 USB 通信控制逻辑
    4.2 USB 驱动和固件程序
    4.3 上位机软件设计
    4.4 本章小结
第5章 接收机测试及结果分析
    5.1 硬件电路测试
        5.1.1 可调低噪声放大器测试
        5.1.2 极性变换电路测试
        5.1.3 AD 采集测试
        5.1.4 取样积分电路测试
    5.2 上位机软件测试
    5.3 模拟测试
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国12种重要矿产资源节约和综合利用状况调查评价[J]. 王秋霞,周文雅,单强.  矿产保护与利用. 2013(05)
[2]基于虚拟仪器技术取样积分器设计[J]. 金琨,赵大鹏,张健,胥馨.  硅谷. 2013(18)
[3]基于LabVIEW NI-VISA实现PC与C8051F320的USB数据通信[J]. 段晋军,位恒曦,常晓明.  电子技术应用. 2013(08)
[4]我国矿产资源综合利用现状分析[J]. 刁平,董秋花.  黑龙江科技信息. 2013(17)
[5]基于EP1C6Q240C8的视频监控多路转接逻辑设计与实现[J]. 刘梅.  自动化与仪器仪表. 2013(02)
[6]浅析我国矿产资源综合利用[J]. 崔振民,吴伟宏,姜琳,孙志伟.  中国矿业. 2013(02)
[7]我国矿产资源安全现状及对策[J]. 赵洋,鞠美庭,沈镭.  资源与产业. 2011(06)
[8]地球物理勘查技术与应用研究[J]. 袁桂琴,熊盛青,孟庆敏,周锡华,林品荣,王书民,高文利,徐明才,史大年,李秋生.  地质学报. 2011(11)
[9]我国瞬变电磁法应用综述[J]. 陈载林,黄临平,陈玉梁.  铀矿地质. 2010(01)
[10]SlaveFIFO模式下CY7C68013和FPGA的数据通信[J]. 马俊涛,李振宇.  中国传媒大学学报(自然科学版). 2009(02)



本文编号：3688888