基于DSP与Pocket PC的瞬变电磁接收机的研制

论文摘要

瞬变电磁法(TransientElectro–magneticMethods)是一种地球物理探测方法,目前已经在矿藏勘探、钻井、航空和海洋等领域得到了广泛的应用[1]。瞬变电磁法探测系统包括发射机和接收机两部分。由发射机发射一次场信号,一次场信号在地下导体中感应出二次场信号,接收机用来从噪声中提取该二次场信号。二次场信号能够反映地下导体的电阻率差异,因此通过对二次场信号数据的处理可以了解探测目标的特性从而达到探测的目的。本文针对基于DSP(DigitalSignalProcessor)的瞬变电磁接收机设计中所存在的问题,提出了相应的解决方案,并在此基础上设计了基于DSP与PocketPC(掌上电脑,简称PPC)的瞬变电磁接收机。文中首先介绍瞬变电磁探测的工作原理及国内外同类仪器的发展现状,提出了基于DSP与PocketPC的瞬变电磁接收机的设计方案。然后,本文介绍了三大部分内容:基于DSP的数据采集部分设计原理,接收机中应用的关键技术和通信与输入输出设计。在测试部分,给出了接收机的性能测试及模型实验结果。最后对全文做了总结,并对后续设计和研究提出了一些建议。

论文目录

• 内容提要
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 瞬变电磁法探测的工作原理
• 1.3 瞬变电磁仪器研究现状及发展方向
• 1.4 课题研究意义
• 1.5 接收机设计方案
• 1.5.1 功能概述
• 1.5.2 方案设计
• 1.5.3 接收机设计指标
• 第2章 基于DSP的数据采集部分的硬件设计
• 2.1 TM5320 系列DSP 处理器简介
• 2.2 DSP 最小系统设计
• 2.2.1 混合电平设计
• 2.2.2 存储单元设计
• 2.3 抗饱和放大电路设计
• 2.4 低通滤波器设计
• 2.5 浮点数据采集电路设计
• 2.5.1 浮点数据采集的理论基础
• 2.5.2 浮点数据采集电路工作原理
• 2.5.3 浮点数据采集时序电路设计
• 2.6 译码电路设计
• 2.7 原设计中存在的问题
• 第3章 接收机关键技术研究
• 3.1 同步电路设计
• 3.1.1 线同步
• 3.1.2 GPS 同步
• 3.1.3 硬件电路设计
• 3.1.4 DSP 中相应软件设计
• 3.2 信号叠加的实现方法
• 3.2.1 噪声类型
• 3.2.2 噪声抑制方法
• 3.2.3 控制电路设计
• 3.2.4 DSP 中相应软件设计
• 3.3 提高分辨率的软件方法
• 3.3.1 必要性分析
• 3.3.2 Q 格式简介
• 24 格式算法设计'>3.3.3 Q₂₄格式算法设计
• 3.3.4 DSP 中相应软件设计
• 3.4 奇异点剔除方法
• 3.4.1 产生原因
• 3.4.2 粗差剔除方法
• 3.4.3 基于偏差的分位数法
• 3.4.4 DSP 中相应软件设计
• 3.4.5 存在的问题
• 第4章 接收机通信及输入输出部分设计
• 4.1 接收机通信设计
• 4.1.1 RS–232–C接口简介
• 4.1.2 硬件电路设计
• 4.1.3 DSP 中相应软件设计
• 4.2 输入输出设计
• 4.2.1 HP iPAQ hx21906 简介
• 4.2.2 开发环境
• 4.2.3 应用程序设计
• 第5章 接收机测试及结果分析
• 5.1 接收机性能指标测试
• 5.1.1 测试仪器
• 5.1.2 短路噪声测试
• 5.1.3 瞬变电磁信号测试
• 5.2 模型实验
• 5.2.1 室内模型试验
• 5.2.2 室外模型实验
• 5.2.3 实验结果分析
• 第6章 全文总结及建议
• 6.1 全文总结
• 6.2 今后工作建议
• 参考文献
• 附录A DSP程序流程图
• 摘要
• Abstract
• 致谢