一、海底大地电磁信号采集电路的驱动程序（论文文献综述）
张春锋[1]（2021）在《地空频域电磁信号快速测量与校正技术研究》文中研究指明地空频域电磁探测是一种广泛应用于地下空间探测、油气勘探等领域的电磁勘探方法,其利用地面大功率发射源向空间辐射频率已知的电磁信号,通过无人机搭载三分量磁传感器和数据接收系统实现对电磁信号的接收,通过分析采集到的磁场信息分析地下结构。但是在工程实践时,电磁信号的衰减严重,环境噪声复杂。在数据处理时,原有系统利用叠加消噪和快速傅里叶变换（FFT）实现对数据的处理,当数据长度较短时这种处理方法的噪声抑制能力差。此外,在系统工作时,由于传感器姿态的改变会引入姿态噪声,导致系统的信号质量下降。针对前文所述问题,设计了一种地空频域电磁信号快速测量与校正系统,主要工作如下:1.分析了地空电磁探测系统的现状和发展趋势,给出了地空电磁探测的装置结构和测量原理,根据层状大地模型仿真了电磁波在实际工程中的传播方式和衰减特点,并根据现有三分量磁传感器给出了电磁信号接收系统的具体指标。即系统本底噪声100n V/Hz1/2（@1-10Hz）,频带宽度1Hz-10k Hz。2.研究了基于FFT的数据处理方法对系统性能的影响,提出了基于锁相放大技术的电磁信号接收系统的设计思路,分析了锁相放大电路中不同参考信号的正交度对系统测量精度的影响,设计了基于锁相放大技术的电磁信号接收系统,达到了预期指标要求。3.在层状大地模型的基础上,分析了姿态噪声产生的原因,通过仿真计算了不同姿态角测量误差对z分量磁场校正结果造成的影响,进而得到了姿态测量系统的误差要求,即横滚角和俯仰角的测量误差不大于±0.1°,偏航角的测量误差没有要求。4.设计了基于锁相放大技术的电磁信号接收系统和基于MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）模块的姿态测量系统,实现了对三轴磁场信息和横滚角、俯仰角的测量。编写了姿态噪声校正程序,实现了对姿态噪声的抑制。5.设计电路系统测试实验和整体实验室内部实验,通过数据分析和结果对比验证了系统的可用性。通过提高接收系统的信噪比和增加姿态角测量功能,能大幅提高地空系统的准确度,为以后地空系统的推广提供基础。
陈赟[2]（2020）在《线圈激发瞬变电磁响应特征及多通道采集系统研究》文中认为井间瞬变电磁勘探是在一口井中放置发射线圈,在另外的井中放置阵列接收线圈。控制发射线圈中电流的通、断在地层中激发瞬变电磁场,利用接收线圈响应识别地层电学参数分布,因此需要研究线圈激发的瞬变电磁响应波形和分布。本文从Maxwell方程出发推导了一维瞬变电磁场响应——既衰减又相移,相移折算的扩散速度随频率变化而改变,应用传递矩阵方法计算了一维三层介质中的反射和透射波形。利用线圈在无限大均匀介质激发响应的解析解计算了单位脉冲、阶跃、导通关断三种激励下近源距和远源距的响应波形以及不同时刻响应的空间分布。在激发瞬间,响应波形幅度快速上升,达到极值之后慢速下降。响应峰值出现的时间随离开发射线圈距离的增加而延迟。近源距时衰减少,高频成分多,传播速度快,峰值延迟的比较少;远源距时衰减多、高频成分少,剩下的低频成分传播速度慢,峰值延迟的比较多。不同时刻的瞬变电磁响应空间分布为径向偶极子形状。随着时间的增加,空间分布区域逐渐扩大,电磁场向外扩散;之后又收缩,电磁场在扩散过程中幅度逐渐衰减,远处的幅度很小,瞬变电磁场主要幅度分布在激发源附近。这些结果为理解瞬变电磁响应波形,分析仪器及其所测资料提供了参考。本文进行了实验测试,线圈接收波形与理论计算波形形态一致,验证了响应计算方法的正确性。利用实轴积分法计算了套管井模型在单位脉冲激励下,不同位置的电磁响应波形以及不同时刻响应的空间分布。与无限大均匀介质中的空间分布对比发现,套管的存在主要改变了井周围地层的响应分布形状。但是远离套管的地层中的分布仍然为径向偶极子形状。该结果清楚地展现了瞬变电磁场在径向上有效地穿过了薄套管壁进入到了地层,在地层中进行了扩散,携带了地层电导率信息。本文还进行了多通道采集系统研制。研制完成的采集系统采样频率达4k SPS,可进行64通道同步采集,精度为24位,能够自动完成多个深度地层瞬变电磁信号的采集。
罗剑堃[3]（2020）在《基于WiFi的便携式瞬变电磁仪的设计与应用》文中指出在煤炭开采过程中,若遇到富水溶洞、积水老窿,出现矿井突水灾害,将会给人民生命和国家财产造成巨大损失。为了防治矿井水害,确保煤矿安全生产,同时针对传统的瞬变电磁仪器大都体积大、笨重、不便携带、操作复杂和施工效率低下,以及用串口或U盘从USB端口导出数据过程复杂等问题,本文设计了小型轻便、快速操作、高可靠性、多功能的便携式无线智能型瞬变电磁仪器。该仪器由WiFi通信模块ESP8266、ARM Cortex-M3架构的STM32F205微处理器和安卓平板电脑组成,利用发射线圈向探测区域发射脉冲大电流,产生一次激励磁场,用接收线圈去接收地质体感应的二次场信号。信号经过微处理器处理后直接上传到平板电脑进行分析,现场得到地质超前报告结果和二维可视化成果图,用于分析煤矿开采区域的地质构造和水文地质状况,提高了探测施工效率。为了完成新型仪器的设计,本文在仪器功能分析、框架设计、硬件电路设计、软件程序编写、功能测试、矿山实验和数据结果分析开展研发工作。本文中先对课题的研究背景、仪器的设计要求、仪器的工作原理进行简要的概述,然后就仪器设计进行详细的论述。硬件结构设计分别从电源系统、发射模块、接收模块和WiFi模块通信电路等方面展开。仪器以STM32F205微处理器作为主控芯片,首先通过发送信号控制和驱动隔离器件IR2110,利用弱电控制强电方式,在H桥电路中产生发射电流。然后该电流通过发射线圈产生双极性脉冲电流信号,建立起一次磁场,同时被电流传感器ACS712采集。地质体感应而产生的二次场信号由接收线圈捕获得到,经过信号调理,由ADS1274采样芯片转化为数字信号,传输到微处理器进行数据处理。最后主控芯片与WiFi通信模块ESP8266以SPI通信方式进行数据传输,结合基于TCP/IP协议的Socket通信,实现无线数据采集。在硬件设计的基础上,遵循从底层到上层的原则,开发了配套的嵌入式信号采集软件。底层的微处理器程序部分采用C语言编写,并搭载Free RTOS实时操作系统,利用任务调度实现接收命令、发射电流、信号采集、数据传输等功能。上位机软件基于Qt平台开发,包含工程文件设置、测试参数设置、波形显示模块、文件管理模块等功能模块。此外,微处理器与上位机软件之间设计了自定义通信协议。上位机设置好发射与采集参数,发送开始采集命令。微处理器接收到命令并解析,执行瞬变电磁信号采集过程,采集完成后将数据发送到上位机软件。上位机软件根据收到的数据绘制单次波形与多测道波形,并保存为工程数据文件。之后结合软硬件对新型仪器进行发射脉冲电流的频率和准确度、接收电压的范围和准确度、无线传输数据速率、软件功能、地面实验等测试,结果表明仪器各项重要指标都达到了所提出的设计要求。为测试仪器的综合性能,选取云南、四川和陕西省多个矿山作为测试对象,在矿井下进行探测实验。实验结果以二维可视化成果图呈现,根据图中视电阻率的变化分析出低阻异常区、弱异常区、高阻区域等地质超前报告结果,与钻孔实际地质状况基本相符,其中低阻异常区相对赋水性强,应高度重视。又比较发射电流不同时的探测情况,得到发射电流越大,探测深度越远,但对于近点浅层信息存在偏差的结果。此外,将仪器应用拓展到边坡面测试,探测地下水的分布结果。综合所有实验结果验证该仪器的有效性和准确性。在现场复杂情况下可能存在强电磁干扰和环境金属物的影响,以及线圈探测模式、测线的布置、测点间距等人为影响,对实验采集数据产生偏差,希望改善和解决这些问题。另外在数据处理方面需要改进,加入人工智能、典型地质的分类、建立数据和深度学习手段,提高智能化水平,提供三维可视化的成果图,使探测成果更直观和好用。
史心语[4]（2019）在《EMR6-A多功能电磁接收机的研制》文中进行了进一步梳理地球浅部矿产资源在工业的大量需求与利用下急剧减少,勘查重点逐渐转向地球深部;高精度、多方法、智能化是地球物理勘探仪器的发展方向。在“十二五”国家863计划项目“大功率井—地电磁成像系统”课题支持下,中国地质大学（北京）开展了EMR6电磁接收机的研制,实现了MT、AMT、TDIP、SIP和CSAMT方法的数据采集,但仍存在电路分模块较多、机械结构稳定性有限、缺少现场数据预处理软件等不足之处。本文针对上述需求,进行EMR6-A多功能电磁接收机的硬件研制与程序开发,对接收系统的电路结构和实用性进行改善,提高仪器的集成度,减小体积,实现数据的实时浏览和预处理,更好地适应复杂地形区域的电磁勘探需要。EMR6-A多功能电磁接收机的采集电路由模拟采集板和数字控制板组成,其中模拟采集板包含电源转换电路、运算放大器、高低速模数转换器、开关电路和数字隔离等;数字控制板包含电源转换电路、FPGA、ARM、以太网口、RTC实时时钟、SD卡及相关外围存储电路等。数据采集设有2个电场通道和3个磁场通道,每个通道配备了高速和低速两个模数转换芯片,以适合不同频率的信号,达到更高的信噪比。数控板上的恒温晶振输出高精度时钟,配合GPS实现多台接收机和发射机的时间同步。FPGA接收A/D转换数据并进行数据处理,传输给ARM生成采集文件存储到SD卡中。编写FPGA和ARM-Linux程序,实现系统的核心控制;开发基于PC/Windows环境的数据查看软件和数据预处理软件,实现TDIP、SIP和CSAMT采集数据的现场浏览和预处理,程序没有运行所需的附加库文件,兼容x86和win32平台。室内测试结果表明,多功能电磁接收机实现了两通道电场与三通道磁场的数据采集,电路具有DC10kHz带宽,电场通道动态范围约108.3dB,磁场通道动态范围约112.7dB,用户软件程序实现了现场数据时间序列浏览与数据预处理。EMR6-A多功能电磁接收机的研制改善了现有陆地仪器的智能化程度,综合性强,有助于提高地球物理野外勘探的作业效率。
张天信,王中兴,吴树军,底青云,任文静,叶鹏飞[5]（2017）在《海洋电磁低时钟漂移及自动增益采集技术研究》文中进行了进一步梳理作为地震探测的有效补充,电磁法在海洋油气资源勘探中发挥着越来越重要的作用.本文针对海洋电磁法中极低时钟误差、大动态范围采集等要求,提出使用GPS和高精度原子钟解决低时钟漂移问题;采集电路中设计增益可调的放大电路,MCU通过对采集到的信号进行实时分析,实现增益动态调整,解决海洋电磁信号大动态范围采集问题;研制的海洋电磁信号数据记录单元每天时间误差小于0.3 ms、电场通道动态范围可以达到160 dB、磁场通道动态范围可以达到134 dB.通过在室内指标测试、室外试验,表明设计的数据记录单元能够稳定可靠工作.为证明数据纪录单元的有效性,将数据记录单元和国外商用MT仪器进行野外一致性对比实验,数据记录单元与商用仪器结果基本一致;在水深100 m海域进行了海底MT信号采集,得到了有效的结果.该研究为海洋电磁信号低时钟漂移、大动态范围采集提供了一种有效解决方案.
刘贵豪[6]（2015）在《海洋电磁信号采集关键技术研究》文中研究表明近年来,随着国际形势的加剧和国家经济的发展,石油作为重要的战略资源变得越来越重要。我国对陆地、临海的油气资源勘探技术已经发展的较为成熟,但是深海的油气勘探技术尚在起步阶段。为了国家能源的长远安全考虑,现在急需要发展深海的油气勘探技术,进行深海油气资源的开采。本课题属于国家高技术研究发展计划（863计划）海洋可控源水下系统装备研制和理论研究课题。核心任务是研制海洋电磁数据记录仪,使我国具备深海油气的勘探能力。本课题针对海洋电磁信号采集的诸多难题,基于FPGA展开了关于软解调技术、自动增益放大技术、电极极差与通道零点自动补偿技术的相关工作。本论文完成了对三项技术的方案设计、硬件设计和软件设计工作,并完成了功能测试。本论文实现了信号的软解调功能。分析了软解调技术实现的前提条件,ADC时钟源和FPGA逻辑时钟源相同,以波形的方式分析了软解调技术的实现原理,并且设计完成了ADC采样驱动设计、采样与调制同步设计、数据还原设计。不同于硬解调方案,软解调可以从原理上避免解调对信号通道本底噪声的影响。本论文实现了信号的自动增益放大功能。分析了海洋电磁数据采集自动增益放大的必要性,设计了自动增益放大的硬件电路,在软件设计中完成了信号峰峰值信息的提取、自动控制算法的设计和增益控制驱动逻辑的设计。本论文还实现了电极极差与通道零点的自动补偿功能。分析了电极极差和通道零点的存在对信号采集的弊端,分析了补偿的原理,设计了相应的硬件电路作为闭环控制系统的执行机构对电极极差和通道零点进行补偿,在软件设计中完成了电极极差和通道零点的信息提取、补偿算法的设计和驱动逻辑的设计。
王振东[7]（2015）在《海洋电场低噪声检测关键技术及硬件研究》文中研究表明利用海洋电磁法勘探开发海底油气、天然气水合物以及固体矿产等资源,对缓解我国陆地资源日渐枯竭的压力具有深远的战略意义。海洋电场弱信号检测技术,可以提高海洋电磁法的深海探测能力。目前,国外只有少数国家掌握该技术,并对我国实施技术封锁。因此,海洋电场低噪声检测技术成为我国海洋电磁探测的关键技术之一。性能优良的海洋电场传感器系统是进行海洋电场检测的硬件基础和前提。随着越来越多的海洋电磁调查由浅海转向深海,研发低噪声的海洋电场传感器系统,对提高我国海洋电磁勘探深海电场信号的检测精度具有重要的意义。针对海洋电场弱信号检测技术,分析了海洋环境下电场信号的特征,提出了海洋电场低噪声检测的技术要求。利用海水-大地层状介质模型,模拟了天然电磁场在不同海水深度、不同海底介质情况下的衰减响应,进而计算出海底电场的近似幅值。通过建立含高阻层的层状介质模型,对不同发射频率的海洋可控源电场响应进行了正演模拟。研制了新型低噪声海洋电场传感器系统,包括新型电场传感器和高灵敏度斩波放大器。新型电场传感器采用电解法制备工艺,关键步骤在于利用电解原理,在Ag表面生成一层致密、均匀的AgCl,得到电场传感器的主体材料Ag|AgCl物质。通过对电解工艺关键参数的研究,提高了电场传感器的稳定性,降低了电场传感器的本底噪声。建立等效噪声电路模型,分析了斩波放大电路的噪声匹配特性,研制了高灵敏度斩波放大器。利用变压器阻抗变换实现了斩波放大器和电场传感器的噪声匹配,获得最佳噪声性能。嵌套式斩波技术抑制了斩波调制过程中产生的残余失调。交流放大电路的低噪声设计进一步降低了前置放大器的本底噪声,从而改善了新型海洋电场传感器系统的整体噪声性能。室内测试结果表明,新型低噪声海洋电场传感器和高灵敏度斩波放大器的主要指标均满足设计要求,本底噪声指标达到国内领先水平。海洋试验验证了新型海洋电场传感器系统的整体性能。该系统降低了我国海洋电场采集系统的噪声,提高了仪器的整体技术性能,为我国南海天然气水合物的可控源电磁勘探提供了高技术支撑。
马常伟[8]（2015）在《海底电磁水平正交激发源控制系统设计》文中认为作为一种新兴的海洋地球物理探测方法,可控源电磁法在探测深海浅层天然气水合物埋藏应用方面具有成本低、准确率高的优势。当前可控源电磁仪器中激发源信号发射方式广泛使用单发射偶极拖曳式发射,现有人提出了一种新的水平正交电磁双发射偶极,采用定点坐底式发射方法,相比原来的拖曳式发射方式具有对海底浅层构造识别能力更高的优势。水平正交双发射偶极激发源控制系统是可控源坐底式电磁发射机的核心控制功能实现部分,本文的研究内容重点在于实现控制系统的以下几大关键技术:功耗控制管理技术、双路电磁信号发射控制与方向切换技术、姿态俯仰横滚方位角的测量技术、发射电磁信号记录与数据时间标识技术。控制监测电路以LPC2368与EPM570T为核心,实现了系统内部时间基准,同时兼具有过流、过压报警功能,解决了姿态方位角测量与双路电磁信号发射控制技术;双路电流信号采集电路以ARM7为核心,搭配USB接口总线转换芯片CH375B,实现双路电流采集并为数据附加时间信息数据记录功能,记录的数据最终被写入仪器挂载的U盘;功耗控制电路以ATmega 8为控制核心,搭配相关电压转换电路,软件包括基于AVR Studio平台程序与上位机VC界面,可通过VC界面实现对各电压转换电路的控制,实现功耗控制管理功能。控制系统软件实现内容还包括由CPLD分频的本地秒脉冲信号和PPS的软件同步和本地秒脉冲相对于PPS偏移量测量,本地秒脉冲和PPS软件同步实现是CPLD在ARM7控制下通过VHDL程序完成。偏移量测量的实现是CPLD对偏移时间测量,传输协议将计数结果送给ARM7,ARM7对数据处理后反馈给上位机控制端。基于本设计的激发源控制系统,研发了海洋可控源电磁坐底式发射机,并进行了相关海试工作,验证了仪器的功能性和可靠性。初步实现海底水平正交激发源控制系统所需解决的几大关键技术,完成了系统预定的电磁信息发射采集等各项功能,满足了浅层水合物的勘探需求。
刘伟[9]（2014）在《基于嵌入式技术的高精度智能化瞬变电磁接收系统的研究》文中进行了进一步梳理近几十年来,瞬变电磁技术广泛应用于金属矿产、石油资源、地下水、地热环境及工程勘查中。电子学、计算机学及通信科学的发展,使得瞬变电磁法仪器正在向数字化、高精度、高灵敏度、高智能化、网络化方向发展。国内瞬变电磁仪器,普遍存在一定的缺陷,目前需要解决稳定性、接收端同步、数据采集精度较低、数据处理能力不强、系统功耗较大等问题。为了解决这众多的缺陷,瞬变电磁接收系统中需引入最新的嵌入式技术以提高其整体性能。论文的主要内容包括以下几个部分:1、瞬变电磁法的基本理论分析2、系统的硬件电路设计,包括ARM9核心控制电路和外围相关辅助电路;3、系统的软件设计,包括Linux驱动和应用程序、CPLD程序、LabView程序以及PC数据处理程序等;4、仪器的室内和野外试验,对仪器性能进行分析。系统的硬件电路设计包括AT91RM9200 ARM9核心控制电路设计、电源转换模块设计、AD板模拟电路设计、AD板数字隔离电路设计、AD板ADC转换电路设计、AD板自检信号产生电路、CPLD时序控制电路设计、高精度时钟电路设计等。系统的软件设计包括Linux驱动程序和应用程序的编写、CPLD时序控制程序的编写、LabVIEW程序的编写、VC上位机程序的编写以及MATLAB数据处理程序编写。本论文所研发的瞬变电磁接收系统结合了嵌入式ARM技术、Linux操作系统软件技术、24位高精度A/D转换技术、GPS同步技术等电子学和计算机学成果。经过室内测试和野外实际试验表明,系统工作稳定、可靠,数据采集结果良好,实现了瞬变电磁接收系统以下几个方面的指标:1、高精度采集,A/D采集位数24位;2、同步问题,接收机GPS同步;3、便携,实现信号的连续观测,轻便可移动,低功耗;4、低噪声;5、动态范围较大,瞬时动态范围达到120dB。
陈凯,邓明,张启升,王猛,崔金岭,侯宝佳[10]（2009）在《海底可控源电磁测量电路的Linux驱动程序》文中提出国外的水合物探测试验证明,可控源电磁法是探测天然气水合物的有效方法之一.开展海底可控源电磁法工作的重点之一在于研制高精度、高可靠、低功耗观测海底可控源电磁信号的设备.为可靠地观测海底可控源电磁场宽频带、大动态范围信号,设计了以Linux与ARM9相结合的测量电路,并开发了Linux2.4内核下的设备驱动程序.本文分别论述了采集硬件原理,Linux字符设备驱动模型,SSC和GPS对钟驱动实例.
二、海底大地电磁信号采集电路的驱动程序（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、海底大地电磁信号采集电路的驱动程序（论文提纲范文）
（1）地空频域电磁信号快速测量与校正技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地空频域电磁信号快速测量技术发展现状 |
| 1.2.2 地空频域电磁信号校正技术发展现状 |
| 1.3 本文研究内容及结构安排 |
| 第2章 基于锁相放大和姿态测量的接收系统设计 |
| 2.1 地空频域电磁探测方法工作原理 |
| 2.2 地空频域电磁探测激励信号 |
| 2.3 地空频域电磁探测接收系统 |
| 2.3.1 地空频域电磁响应分析 |
| 2.3.2 原有系统结构 |
| 2.3.3 三分量磁传感器 |
| 2.4 地空频域电磁探测数据处理流程 |
| 2.5 系统整体设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于锁相放大技术的快速测量方法研究 |
| 3.1 锁相放大技术 |
| 3.1.1 锁相放大技术基本原理 |
| 3.1.2 锁相放大技术实现方法 |
| 3.1.3 参考信号正交度影响分析 |
| 3.2 电磁信号接收系统总体结构 |
| 3.4 电磁信号接收系统硬件电路设计 |
| 3.4.1 前置放大电路设计 |
| 3.4.2 基于AD630 的相敏检波电路设计 |
| 3.4.3 低通滤波电路设计 |
| 3.4.4 AD采集电路设计 |
| 3.4.5 SD卡存储电路设计 |
| 3.4.6 GPS同步电路设计 |
| 3.5 电磁信号接收系统软件设计 |
| 3.5.1 AD芯片控制软件设计 |
| 3.5.2 SD卡存储软件设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 地空频域电磁信号校正方法研究 |
| 4.1 三分量磁传感器姿态噪声分析 |
| 4.2 姿态噪声对电磁信号影响分析 |
| 4.2.1 坐标系与姿态角 |
| 4.2.2 姿态传感器测量误差分析 |
| 4.3 姿态测量系统总体设计 |
| 4.4 姿态测量系统硬件电路设计 |
| 4.4.1 姿态数据采集电路设计 |
| 4.4.2 低噪声电源设计 |
| 4.5 姿态测量系统软件设计 |
| 4.5.1 系统控制软件设计 |
| 4.5.2 姿态噪声校正算法研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 系统测试与分析 |
| 5.1 电磁信号接收系统性能测试 |
| 5.1.1 系统模拟电路幅频特性测试 |
| 5.1.2 锁相放大电路测试 |
| 5.1.3 数据存储测试 |
| 5.1.4 系统本底噪声测试 |
| 5.1.5 幅值、相位误差测试实验 |
| 5.1.6 分辨率对比实验 |
| 5.2 姿态测量系统性能测试 |
| 5.2.1 姿态测量系统静态性能测试 |
| 5.2.2 姿态测量系统动态性能测试 |
| 5.3 系统联合模拟实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 主要研究工作 |
| 6.2 下一步工作 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（2）线圈激发瞬变电磁响应特征及多通道采集系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 瞬变电磁法数值模拟研究现状 |
| 1.2.2 瞬变电磁采集系统研制现状 |
| 1.3 研究内容与贡献 |
| 1.4 论文结构与安排 |
| 第2章 瞬变电磁响应计算方法 |
| 2.1 一维模型响应计算方法 |
| 2.1.1 瞬变电磁场的基本方程 |
| 2.1.2 一维单层模型的解 |
| 2.1.3 一维两层模型的解 |
| 2.1.4 一维多层模型的解 |
| 2.2 三维模型响应计算方法 |
| 2.2.1 线圈在无限大均匀介质中激发的瞬变电场 |
| 2.2.2 线圈在套管井模型中激发的瞬变电场 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 线圈激发瞬变电磁响应特征研究 |
| 3.1 线圈激发瞬变电磁井间勘探原理 |
| 3.2 无限大均匀介质中瞬变电磁响应 |
| 3.2.1 计算流程及激励选取 |
| 3.2.2 响应波形特征 |
| 3.2.3 响应分布特征 |
| 3.3 套管井条件下瞬变电磁响应 |
| 3.3.1 计算流程及激励选取 |
| 3.3.2 响应波形特征 |
| 3.3.3 响应分布特征 |
| 3.4 含异常体的瞬变电磁响应CST软件模拟 |
| 3.4.1 低阻异常体不同大小时的响应波形 |
| 3.4.2 低阻异常体不同偏移距时的响应波形 |
| 3.5 线圈激发瞬变电磁井间勘探实验与结果分析 |
| 3.5.1 实验配置与响应仿真计算 |
| 3.5.2 不同介质中多源距井间勘探实验与结果分析 |
| 3.5.3 井间勘探模拟实验与结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 多通道采集系统研究 |
| 4.1 多通道采集系统设计需求及方案 |
| 4.1.1 多通道采集系统设计需求 |
| 4.1.2 多通道采集系统设计方案 |
| 4.2 驱动控制模块设计 |
| 4.2.1 驱动控制模块的构成 |
| 4.2.2 驱动控制模块硬件设计 |
| 4.2.3 驱动控制模块软件设计 |
| 4.3 选通电路模块设计 |
| 4.3.1 选通电路硬件设计 |
| 4.3.2 选通电路软件设计 |
| 4.4 上位机软件设计 |
| 4.4.1 上位机软件开发流程 |
| 4.4.2 通信数据结构 |
| 4.4.3 多款上位机软件设计 |
| 4.5 多通道采集系统采集测试实验 |
| 4.5.1 测试环境与线圈系参数设置 |
| 4.5.2 多通道采集系统测试实验 |
| 4.5.3 实验结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（3）基于WiFi的便携式瞬变电磁仪的设计与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目的 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 仪器原理及方案设计 |
| 2.1 瞬变电磁法的理论基础 |
| 2.1.1 瞬变电磁法的原理 |
| 2.1.2 瞬变电磁扩散特点 |
| 2.1.3 瞬变电磁响应过程 |
| 2.1.4 瞬变电磁工作时序 |
| 2.1.5 重叠回线装置 |
| 2.2 基于WiFi技术的无线数据采集 |
| 2.2.1 WiFi技术 |
| 2.2.2 数据采集技术 |
| 2.3 仪器总体方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 仪器硬件设计与实现 |
| 3.1 电源系统设计 |
| 3.2 发射模块设计 |
| 3.2.1 发射控制电路设计 |
| 3.2.2 H桥驱动电路 |
| 3.2.3 H桥发射电路 |
| 3.2.4 发射电流采集电路 |
| 3.3 接收模块设计 |
| 3.3.1 主控芯片的选型与介绍 |
| 3.3.2 微处理器最小系统硬件电路 |
| 3.3.3 接收信号调理电路 |
| 3.3.4 A/D转换电路 |
| 3.4 WiFi模块通信电路设计 |
| 3.5 仪器硬件的实现 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 嵌入式信号采集软件开发 |
| 4.1 软件功能模块设计 |
| 4.2 微处理器程序设计 |
| 4.2.1 Free RTOS系统配置 |
| 4.2.2 主程序设计 |
| 4.2.3 系统时钟设计 |
| 4.2.4 发射波形程序设计 |
| 4.2.5 信号采集程序设计 |
| 4.2.6 数据传输程序设计 |
| 4.2.7 自定义通信协议设计 |
| 4.3 上位机软件开发 |
| 4.3.1 Qt界面设计 |
| 4.3.2 软件实现流程 |
| 4.3.3 无线通信设计 |
| 4.3.4 数据保存格式 |
| 4.4 本章总结 |
| 第五章 仪器性能测试 |
| 5.1 硬件测试及性能指标 |
| 5.1.1 硬件测试 |
| 5.1.2 仪器的性能指标 |
| 5.2 软件测试 |
| 5.2.1 无线通信测试 |
| 5.2.2 软件功能测试 |
| 5.3 地面测试 |
| 5.4 本章总结 |
| 第六章 矿山实验与结果分析 |
| 6.1 实验过程 |
| 6.2 成图结果分析 |
| 6.3 本章总结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）EMR6-A多功能电磁接收机的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与科学问题 |
| 2 硬件研制 |
| 2.1 硬件框架 |
| 2.2 接口设计 |
| 2.2.1 信号输入 |
| 2.2.2 用户接口 |
| 2.2.3 电源与GPS |
| 2.3 电源电路 |
| 2.3.1 整体方案 |
| 2.3.2 模拟电源 |
| 2.3.3 数字电源 |
| 2.4 采集通道电路 |
| 2.4.1 高速通道 |
| 2.4.2 低速通道 |
| 2.5 标定模块 |
| 2.5.1 通道标定 |
| 2.5.2 探头标定 |
| 2.5.3 接地电阻测量 |
| 2.6 高精度时钟源 |
| 2.7 FPGA模块 |
| 2.7.1 电源与信号总线 |
| 2.7.2 数字隔离 |
| 2.8 ARM模块 |
| 2.9 印制电路板 |
| 3 程序开发 |
| 3.1 FPGA程序 |
| 3.2 ARM-LINUX程序 |
| 3.2.1 系统移植 |
| 3.2.2 驱动设计 |
| 3.2.3 应用设计 |
| 3.3 数据查看软件 |
| 3.3.1 设计基本原理 |
| 3.3.2 功能使用说明 |
| 3.4 数据预处理软件 |
| 3.4.1 TDIP设计基本原理 |
| 3.4.2 SIP设计基本原理 |
| 3.4.3 CSAMT设计基本原理 |
| 3.4.4 功能及运行流程 |
| 4 仪器测试 |
| 4.1 通道标定测试 |
| 4.2 本底噪声测试 |
| 4.3 功耗测试 |
| 4.4 量程与动态范围测试 |
| 4.5 测试小结 |
| 5 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）海洋电磁低时钟漂移及自动增益采集技术研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 海洋电磁法探测原理及信号采集技术难点 |
| 2.1 海洋电磁法探测原理 |
| 2.2 海洋电磁信号采集技术难点 |
| 3 海洋电磁信号采集记录单元设计 |
| 3.1 总体设计 |
| 3.2 低时钟漂移模块设计 |
| 3.3 自动增益电路设计 |
| 4电磁信号采集记录单元参数测试 |
| 4.1 实验室测试 |
| 4.2 陆地野外试验 |
| 4.3 海洋试验 |
| 5 结论 |
（6）海洋电磁信号采集关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 课题来源 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作及结构 |
| 2 关键技术研究 |
| 2.1 海洋电磁勘探介绍 |
| 2.1.1 海洋可控源电磁勘探基本工作原理 |
| 2.1.2 海洋可控源电磁勘探仪器设备 |
| 2.2 海底电磁数据采集记录仪总体架构 |
| 2.3 关键技术研究 |
| 2.3.1 软解调 |
| 2.3.2 自动增益放大 |
| 2.3.3 电极极差与通道零点自动补偿 |
| 2.4 信号处理通道原理设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 软解调设计 |
| 3.1 方案设计 |
| 3.2 硬件设计 |
| 3.3 软件设计 |
| 3.3.1 ADC采样驱动设计 |
| 3.3.2 采样与调制同步设计 |
| 3.3.3 数据还原设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 自动增益放大设计 |
| 4.1 方案设计 |
| 4.2 硬件电路设计 |
| 4.3 软件设计 |
| 4.3.1 信号峰峰值信息提取 |
| 4.3.2 自动增益控制算法 |
| 4.3.3 增益控制逻辑设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 电极极差和通道零点自动补偿设计 |
| 5.1 方案设计 |
| 5.1.1 电极极差和通道零点补偿原理 |
| 5.1.2 电极极差补偿精度影响因素 |
| 5.1.3 电极极差补偿范围 |
| 5.2 硬件电路设计 |
| 5.3 软件设计 |
| 5.3.1 电极极差和通道零点信息提取 |
| 5.3.2 电极极差和通道零点补偿算法 |
| 5.3.3 电极极差和通道零点补偿逻辑 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 系统实现 |
| 6.1 硬件实现 |
| 6.2 逻辑实现 |
| 6.3 软件实现 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 测试实验与测试结果 |
| 7.1 软解调功能测试 |
| 7.1.1 测试方案 |
| 7.1.2 测试结果 |
| 7.2 自动增益控制功能测试 |
| 7.2.1 测试方案 |
| 7.2.2 测试结果 |
| 7.3 自动增益控制功能测试 |
| 7.3.1 测试方案 |
| 7.3.2 测试结果 |
| 7.4 补偿功能测试 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 参考文献 |
（7）海洋电场低噪声检测关键技术及硬件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 注释表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 论文的研究背景 |
| 1.2 论文研究目的及意义 |
| 1.3 相关技术国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 海洋电磁探测技术的研究现状 |
| 1.3.2 海洋电场检测设备的发展趋势 |
| 1.4 论文的内容安排 |
| 1.5 项目依托 |
| 第2章 海洋电场低噪声检测的理论计算 |
| 2.1 海底大地电磁探测技术 |
| 2.1.1 大地电磁场的特征 |
| 2.1.2 任意层状介质的大地电磁阻抗 |
| 2.1.3 海水的“低通滤波”效应 |
| 2.1.4 海底电场信号的近似表征 |
| 2.2 海洋可控源电磁探测技术 |
| 2.2.1 海洋水平电偶极源的电磁场 |
| 2.2.2 任意层状介质的海洋可控源电场响应特征 |
| 第3章 新型海洋电场传感器的研制 |
| 3.1 新型电场传感器的理论依据 |
| 3.1.1 电场传感器的材料选取 |
| 3.1.2 电场传感器的反应类型 |
| 3.2 Ag|AgCl的电化学机理 |
| 3.2.1 电极的平衡电位 |
| 3.2.2 电极的极化现象 |
| 3.2.3 电极的等效模型 |
| 3.3 新型电场传感器的制备工艺 |
| 3.3.1 Ag|AgCl的常用制备方法 |
| 3.3.2 电解法制备Ag|AgCl电极 |
| 3.3.3 电场传感器的制备步骤 |
| 3.4 电场传感器的噪声性能分析 |
| 3.4.1 Ag|AgCl的内部噪声源 |
| 3.4.2 噪声测试原理介绍 |
| 3.4.3 本底噪声测试方法 |
| 3.4.4 噪声测试结果分析 |
| 3.5 电场传感器的极差漂移分析 |
| 3.5.1 测试设备自检 |
| 3.5.2 极差漂移测试结果分析 |
| 3.5.3 不同电极极差漂移对比测试 |
| 3.6 电场传感器的其它性能分析 |
| 3.6.1 电极的源电阻 |
| 3.6.2 电极的初始极差 |
| 3.6.3 电极的小信号分辨力 |
| 3.6.4 电极的频率响应 |
| 3.7 新型海洋电场传感器的技术指标 |
| 第4章 低噪声前置放大器的研制 |
| 4.1 前置放大器的设计要求 |
| 4.2 国外低噪声前置放大器概况 |
| 4.2.1 日本NF回路设计 |
| 4.2.2 英国EM电子公司 |
| 4.2.3 低噪声集成运算放大器 |
| 4.3 1/f噪声和失调抑制技术分析 |
| 4.3.1 自稳零技术分析 |
| 4.3.2 斩波技术分析 |
| 4.4 低噪声斩波放大器的研究 |
| 4.4.1 斩波放大器的基本原理 |
| 4.4.2 放大器A对斩波电路噪声的影响 |
| 4.4.3 斩波放大电路的设计仿真 |
| 4.4.4 斩波放大器的等效噪声电路模型 |
| 4.5 斩波放大器的低噪声电路设计 |
| 4.5.1 阻抗匹配电路的设计 |
| 4.5.2 斩波(调制)电路的设计 |
| 4.5.3 低噪声交流放大电路的设计 |
| 4.5.4 同步解调电路的设计 |
| 4.5.5 带通滤波电路的设计 |
| 4.5.6 直流放大电路的设计 |
| 4.5.7 时钟电路的设计 |
| 4.5.8 三通道斩波放大器的电路设计 |
| 4.6 斩波放大器的性能分析 |
| 4.6.1 等效输入噪声 |
| 4.6.2 频率响应特性 |
| 4.6.3 动态范围 |
| 4.6.4 共模抑制比 |
| 4.6.5 道间串扰 |
| 4.7 斩波放大器的残余失调分析 |
| 4.8 嵌套式斩波放大器的研究 |
| 4.9 斩波放大器的技术指标 |
| 第5章 陆地及海洋试验 |
| 5.1 陆地野外试验 |
| 5.1.1 平行测试 |
| 5.1.2 一致性测试 |
| 5.2 海洋试验 |
| 5.2.1 东沙海域试验 |
| 5.2.2 神狐海域试验 |
| 5.2.3 汕头幅海域试验 |
| 5.2.4 琼中南海域试验 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 论文的创新点 |
| 6.3 不足之处与后续工作设想 |
| 6.3.1 不足之处 |
| 6.3.2 后续工作设想 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录一 在读期间取得的研究成果 |
| 附录二 获奖情况 |
（8）海底电磁水平正交激发源控制系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的与研究意义 |
| 1.2 海洋可控源电磁方法及仪器简介 |
| 1.3 可控电磁激发源国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第2章 激发源控制系统实现关键技术研究 |
| 2.1 论文研究内容 |
| 2.2 论文研究技术方案 |
| 第3章 控制系统硬件电路设计 |
| 3.1 功耗控制电路 |
| 3.1.1 电路实现方案原理 |
| 3.1.2 功耗管理MCU的选型 |
| 3.1.3 ATmega 8 最小系统电路实现 |
| 3.1.4 电压转换电路实现 |
| 3.2 控制运行监测电路 |
| 3.2.1 电路实现方案原理 |
| 3.2.2 控制运行监测电路硬件实现方案 |
| 3.2.3 ARM7 芯片最小系统电路及芯片外围实现 |
| 3.2.4 CPLD电磁信息发射电路 |
| 3.3 电流信号采集记录电路 |
| 3.3.1 电路实现方案原理 |
| 3.3.2 电流信号调理电路 |
| 3.3.3 过流信号报警电路 |
| 第4章 激发源控制系统软件设计 |
| 4.1 双路信号发射控制与状态监测程序 |
| 4.1.1 ARM端单片机软件程序 |
| 4.1.2 方位姿态信息测量与双路发射技术实现 |
| 4.1.3 硬件描述语言VHDL程序 |
| 4.2 双路电流采集程序 |
| 4.3 功耗管理程序 |
| 4.3.1 ATmega 8 芯片端功耗控制程序 |
| 4.3.2 Windows平台上位机VC界面 |
| 4.4 系统时间秒脉冲偏移测量程序 |
| 第5章 仪器调试与海上试验 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）基于嵌入式技术的高精度智能化瞬变电磁接收系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景 |
| 1.2 瞬变电磁仪器的研究现状与发展趋势 |
| 1.3 瞬变电磁法原理简介 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 第2章 硬件电路设计 |
| 2.1 系统总体电路设计 |
| 2.2 具体硬件电路设计 |
| 2.2.1 AD板电源转换电路设计 |
| 2.2.2 AD板模拟电路设计 |
| 2.2.3 AD板数字隔离电路设计 |
| 2.2.4 AD板ADC转换电路设计 |
| 2.2.5 AD板自检信号产生电路设计 |
| 2.2.6 主控板电源电路设计 |
| 2.2.7 主控板ARM9外围电路设计 |
| 2.2.8 CPLD控制电路设计 |
| 2.2.9 时钟电路设计 |
| 2.3 PC104工控计算机选型 |
| 第3章 软件设计 |
| 3.1 驱动程序设计 |
| 3.1.1 GPIO驱动设计 |
| 3.1.2 外部中断驱动设计 |
| 3.1.3 SPI驱动设计 |
| 3.1.4 ⅡC驱动设计 |
| 3.1.5 SSC驱动设计 |
| 3.2 应用程序设计 |
| 3.2.1 GPS对钟程序设计 |
| 3.2.2 数据发送程序设计 |
| 3.2.3 PRM参数文件读取程序设计 |
| 3.3 CPLD程序设计 |
| 3.4 LabVIEW程序设计 |
| 3.5 VC上位机程序设计 |
| 3.5.1 菜单区域 |
| 3.5.2 滚动条区域 |
| 3.5.3 仪器状态区域 |
| 3.5.4 图形显示区域 |
| 3.5.5 文件名命名规则 |
| 3.5.6 文件数据格式 |
| 3.6 MATLAB程序设计 |
| 第4章 室内测试 |
| 4.1 自检测试 |
| 4.1.1 线测自检测试 |
| 4.1.2 点测自检测试 |
| 4.2 室内探头测试 |
| 第5章 野外试验 |
| 第6章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的学术论文 |
（10）海底可控源电磁测量电路的Linux驱动程序（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 测量电路的硬件构成 |
| 2 Linux设备驱动程序 |
| 2.1 Linux设备驱动程序分类 |
| 2.2 字符设备驱动模型 |
| 3 SSC驱动程序 |
| 3.1 A/D单元与AT91RM9200接口 |
| 3.2 SSC时序分析 |
| 3.3 SSC驱动分析 |
| 3.4 SSC驱动部分代码 |
| 4 GPS对钟驱动程序 |
| 4.1 环境信息测量单元与AT91RM9200接口 |
| 4.2 GPS对钟驱动分析 |
| 4.3 GPS对钟驱动代码 |
| 5 结论 |
四、海底大地电磁信号采集电路的驱动程序（论文参考文献）
- [1]地空频域电磁信号快速测量与校正技术研究[D]. 张春锋. 吉林大学, 2021(01)
- [2]线圈激发瞬变电磁响应特征及多通道采集系统研究[D]. 陈赟. 天津大学, 2020(02)
- [3]基于WiFi的便携式瞬变电磁仪的设计与应用[D]. 罗剑堃. 中南民族大学, 2020(08)
- [4]EMR6-A多功能电磁接收机的研制[D]. 史心语. 中国地质大学(北京), 2019(02)
- [5]海洋电磁低时钟漂移及自动增益采集技术研究[J]. 张天信,王中兴,吴树军,底青云,任文静,叶鹏飞. 地球物理学报, 2017(11)
- [6]海洋电磁信号采集关键技术研究[D]. 刘贵豪. 中国海洋大学, 2015(08)
- [7]海洋电场低噪声检测关键技术及硬件研究[D]. 王振东. 中国地质大学(北京), 2015
- [8]海底电磁水平正交激发源控制系统设计[D]. 马常伟. 中国地质大学(北京), 2015(02)
- [9]基于嵌入式技术的高精度智能化瞬变电磁接收系统的研究[D]. 刘伟. 中国地质大学(北京), 2014(05)
- [10]海底可控源电磁测量电路的Linux驱动程序[J]. 陈凯,邓明,张启升,王猛,崔金岭,侯宝佳. 地球物理学进展, 2009(04)