基于伪随机序列的电磁勘探数据获取与实时处理研究

发布时间：2023-06-03 09:56

　　伴随着我国经济社会的持续快速发展,对石油、煤炭和金属等地下矿产资源的需求与日俱增,工程地质勘探的规模也日益扩大。相比较其他物探方法,电磁勘探具有成本低、效率高、适应性强的优势,在物探领域具有广泛的应用价值。而我国地质地貌复杂多变、崎岖山林地形不利于大型仪器的作业；工程地质勘探如工程选址、地基监测、金属管线探测、地下溶洞检测等,对仪器的探测速度、精度及轻便性有较高的要求。综上所述,研究具备实时性好、探测速度快、精度高、装备轻便的电磁探测仪器具有重要的实际意义。 传统时间域或者频率域电磁勘探方法的缺点是抗干扰能力差、精度差、效率低。为了提高信噪比和测量精度,往往需要采用增大供电电源功率或者采用增加观测次数的方法。近年来,基于伪随机序列的系统辨识技术在信号检测领域得到了广泛的应用,伪随机序列的产生方法简单直接,随机特性明显,具备良好的系统辨识与压制噪声的能力,是一种高精度的信号检测技术,其一个周期的观测能同时获得传统时间域和频率域的观测结果。 本论文研究基于m序列伪随机信号的电磁勘探系统设计及采集数据的实时处理的方法,论文的主要工作包括三大部分： 第一部分中,首先对伪随机序列系统相关辨识理论...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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作者简介
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    §1.1 课题背景和意义
    §1.2 国内外研究现状
    §1.3 本课题需要解决的问题
    §1.4 论文组织结构
第二章 伪随机序列电磁勘探基本原理
    §2.1 电磁勘探方案概述
    §2.2 伪随机相关辨识检测技术原理
        2.2.1 相关辨识原理与相关函数
        2.2.2 伪随机序列
        2.2.3 伪随机m序列相关检测原理
    §2.3 伪随机m序列电磁勘探系统
        2.3.1 伪随机m序列电磁勘探系统原理模型
        2.3.2 伪随机m序列电磁勘探系统设计
    §2.4 本章小结
第三章 基于伪随机序列的电磁勘探数据获取
    §3.1 伪随机电磁勘探系统结构
    §3.2 伪随机电磁勘探多功能发射机的设计
        3.2.1 发射机的基本结构
        3.2.2 发射机控制单元设计
        3.2.3 功率驱动单元设计
        3.2.4 系统状态检测单元设计
        3.2.5 发射机软件设计
    §3.3 伪随机m序列电磁勘探接收机的设计
        3.3.1 接收机整体架构
        3.3.2 信号调理单元设计
        3.3.3 信号采集单元设计
        3.3.4 FPGA控制单元设计
        3.3.5 USB2.0数据传输单元设计
        3.3.6 数据存储单元设计
        3.3.7 触控人机交互单元设计
        3.3.8 接收机软件设计
    §3.4 本章小结
第四章 基于伪随机序列的电磁勘探系统数据处理仿真分析与实现
    §4.1 m序列相关辨识检测的仿真与设计
        4.1.1 相关辨识去噪原理及仿真分析
        4.1.2 相关法辨识脉冲响应仿真分析
    §4.2 基于FPGA的伪随机m序列发生器的设计
        4.2.1 伪随机m序列的构造与产生
        4.2.2 伪随机m序列的FPGA设计
        4.2.3 m序列波形的时钟设计
    §4.3 基于FPGA的消噪同步叠加平均算法仿真与实现
        4.3.1 同步叠加平均算法原理及仿真分析
        4.3.2 同步叠加平均算法的FPGA设计
    §4.4 本章小结
第五章 系统整机功能测试结果分析
    §5.1 伪随机序列电磁勘探发射机测试
        5.1.1 发射机工作波形
        5.1.2 发射机波形关断效应测试
    §5.2 伪随机序列电磁勘探接收机测试
        5.2.1 数据采集功能
        5.2.2 数据存储功能
        5.2.3 数据重现功能
    §5.3 本章小结
第六章 总结和展望
致谢
参考文献



本文编号：3829117