超低频数据采集系统接收机的开发研究

论文摘要

超低频通信技术是当今国际瞩目的一个新兴研究领域,在随钻测井、水下通信系统、海洋、地震监测、核废料处理及环境保护等方面具有广泛应用前景。钻井过程中,井下实时信息捕获的多少直接决定了系统的性能和成本。信息捕获的越多,钻井系统的效率越高,成本也越低。因此,作为整个测井设备纽带的随钻测井信息传输系统成为系统核心的关键技术之一。为了将随钻测井信息顺利传输到地面,我们设计了一个超低频无线数据采集系统,以实现井底与地面的通信数据传输的过程。系统方案包括发射机和接收机两部分,本文主要研究超低频无线数据采集系统中的接收部分,并根据系统的工作原理及需求提出了接收机的总体设计方案,涵盖软、硬件两部分的设计。其中,硬件设计包括天线的设计、信号处理电路、单片机系统、电源电路、串口通信电路五方面。接收机软件部分采用C语言设计,以伟福公司的WH6000为开发环境进行编译和调试。发射机初始化软件采用Visual Basic语言来设计。最后,结合已设计的发射机和接收机的软件对超低频线圈天线和信号处理电路进行了分析与调试,并做了总结。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 课题的目的及意义
• 1.4 本文的主要工作及研究
• 1.5 全文内容结构安排
• 2 接收机方案研究
• 2.1 系统工作原理
• 2.2 接收机总体方案设计
• 2.3 本章小结
• 3 接收机的硬件设计
• 3.1 天线的设计
• 3.2 信号处理电路
• 3.3 单片机系统
• 3.4 电源电路
• 3.5 串口通信电路
• 3.6 接收机PCB 布板设计
• 3.7 本章小结
• 4 系统软件设计
• 4.1 系统软件的需求分析
• 4.2 接收机系统软件的设计
• 4.3 发射机初始化软件的设计
• 5 系统仿真与实验调试
• 5.1 硬件仿真与实验调试
• 5.2 软件调试
• 5.3 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 存在的问题及展望
• 致谢
• 参考文献