图书介绍

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便携式近地表频率域电磁法仪器及其信号检测
  • 严发宝，柳建新，苏艳蕊，曹创作著 著
  • 出版社： 长沙：中南大学出版社
  • ISBN：9787548727200
  • 出版时间：2017
  • 标注页数：165页
  • 文件大小：20MB
  • 文件页数：182页
  • 主题词：便携仪表－近地面层－频率域综合－电磁法勘探－研究

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图书目录

第1章 绪论1

1.1引言1

1.2频率域电磁法仪器分类与特点2

1.3国内外近地表探测技术进展3

1.3.1国外近地表探测技术发展现状3

1.3.2国内近地表探测技术发展现状6

1.4新技术在电磁法仪器中的应用及其促进作用7

1.4.1嵌入式技术7

1.4.2模拟技术8

1.4.3并行处理技术8

1.4.4无线通信技术9

1.4.5分布式近地表频率域电磁法仪器的发展趋势9

1.5研究的内容与目标9

1.5.1研究内容9

1.5.2研究目标10

第2章 便携式近地表频率域电磁法仪器基本原理12

2.1便携式近地表频率域电磁法仪器感应原理12

2.2接收线圈中一次场的消除15

2.3便携式近地表频率域电磁法仪器观测参数18

2.4便携式近地表频率域电磁法仪器线圈感应特性19

2.5本章小结27

第3章 观测系统信号检测技术研究28

3.1 RFI滤波及小信号大动态范围放大技术28

3.1.1 RFI滤波去除高频噪声28

3.1.2前端放大关键器件选型31

3.1.3仪表运放实现大动态范围差分输出33

3.1.4二级放大的换挡设计35

3.2中心处理平台的信号完整性研究与实现39

3.2.1关键信号SI设计39

3.2.2 PI分析与采取的措施41

3.2.3关键信号仿真42

3.2.4关键信号测试48

3.3开机自检技术51

3.3.1自检原理51

3.3.2自检模型52

3.3.3电路实现和参数分析54

3.4采样时钟频率稳定技术58

3.4.1时钟孔径不确定度误差分析58

3.4.2时钟孔径不确定度误差要求60

3.4.3压控恒温晶振跟踪PPS技术60

3.5噪声抑制技术65

3.5.1模拟低通滤波技术65

3.5.2偶周期叠加技术70

3.5.3∑ -Δ平均算法71

3.6异常提取73

3.6.1 FFT算法获取幅相特性74

3.6.2 Goertzel算法获取幅相特性76

3.6.3卷积获取幅相特性79

3.6.4异常数据获取方法79

3.7本章小结80

第4章 观测系统数据实时预处理性能提升研究81

4.1跨时钟域串行时钟数据实时传输实现方法81

4.1.1数据采集的跨时钟域串行总线实时传输问题82

4.1.2跨时钟域串行总线数据实时传输实现方法85

4.1.3测试结果与分析88

4.2 FPGA实时加权实现方法90

4.2.1数据加权问题91

4.2.2实时加权运算实现方法91

4.2.3测试结果与性能比较94

4.3分段实时抽取96

4.4本章小结97

第5章 便携式近地表频率域电磁法仪器样机设计与实现98

5.1总体方案98

5.1.1便携式近地表频率域电磁法仪器基本技术参数98

5.1.2系统架构设计99

5.2中心处理平台设计102

5.2.1常用嵌入式处理器103

5.2.2中心处理平台实现105

5.2.3 FPGA选型106

5.2.4 ARM选型108

5.3线圈详细化设计111

5.3.1发射线圈设计112

5.3.2感应线圈设计112

5.3.3空心线圈在仪器中的接法113

5.4接收模块实现114

5.4.1接收模块设计114

5.4.2 ADC芯片选型115

5.5发射模块实现117

5.5.1发送模块设计119

5.5.2主要器件选型120

5.6其他模块实现121

5.6.1北斗/GPS模块设计121

5.6.2存储模块设计122

5.6.3无线模块设计122

5.6.4通用接口模块设计123

5.7软件设计124

5.7.1底层软件设计124

5.7.2通用上层软件设计124

5.8仪器样机软件升级方法的改进128

5.8.1 FPGA固化程序更新对产品的可靠性影响129

5.8.2 FPGA固化程序下载设计与实现130

5.9电源优化设计132

5.10本章小结134

第6章 观测系统样机的野外试验与验证135

6.1仪器样机电路可靠性测试135

6.2野外试验环境136

6.3仪器样机一致性试验137

6.3.1一致性测试模型138

6.3.2单点测深一致性实验138

6.4单点多频异常探测试验140

6.4.1单点多频异常探测模型140

6.4.2单点测试试验140

6.5异常探测试验142

6.5.1填埋金属箱测试试验142

6.5.2 埋藏钢钎测试试验143

6.6试验总结145

6.7本章小结145

第7章 结论和建议146

7.1结论146

7.2下一步工作建议147

参考文献149

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