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基于等效采样法的TDR技术研究

作　者: 张成
导　师: 林君
学　校: 吉林大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 时间域反射 TDR 滑坡监测同轴电缆
分类号: TP29-AE
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 145次
引　用: 1次
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内容摘要

时间域反射测试技术(TDR)一直用于各种物体形态特征的检测和空间定位,随着TDR技术的发展,其在煤田地质、农业地质和矿业方面的应用也十分显著,直到近几年才被用于进行滑坡地质灾害监测。在国外,TDR技术的应用研究已经引起研究人员的广泛关注和政府部门的极大重视,国内在这方面的研究工作尚属于起步阶段。本文分析了时间域反射法用于滑坡监测的基本原理与监测方法,利用传输线理论,分析TDR信号在同轴电缆中的入射和反射过程中信号的主要特征,研究TDR信号检测方法与监测仪器设计;根据实际情况模拟,提出了TDR室内模拟滑坡监测系统的构成设计方案,实现了TDR监测仪器的低成本、低功耗、小型化、便携化、远程化和数字化控制。结合同轴电缆与TDR信号变化之间的对应关系,在室内进行了大量模拟滑坡监测的实验,误差范围仅为±1米之内。

全文目录

内容提要  4-7
第1章绪论  7-12
  1.1 国内外TDR 技术的发展状况  7-8
  1.2 TDR 技术应用滑坡监测的工程  8-10
  1.3 论文研究的意义  10-11
  1.4 论文主要研究内容  11-12
第2章基于同轴电缆的TDR 测试技术理论分析  12-21
  2.1 同轴电缆简介  12
  2.2 同轴电缆的应用优势  12-13
  2.3 同轴电缆中的信号传输及损耗  13
  2.4 同轴电缆等效电路及均匀传输线方程  13-19
  2.5 同轴电缆匹配电阻分析  19-21
第3章 TDR 监测系统的硬件设计  21-32
  3.1 探测脉冲发生电路  21-23
  3.2 回波信号调理电路  23-24
  3.3 高速数据采集模块  24-28
    3.3.1 等效采样原理  24-25
    3.3.2 高速数据采集模块的系统构成  25-28
  3.4 单片机控制功能与上位机通信模块  28-30
  3.5 误差分析  30-32
    3.5.1 精确启动AD 采样对采集数据的影响  30
    3.5.2 延迟芯片误差对采集数据的影响  30-32
第4章 TDR 监测系统的软件设计  32-38
  4.1 TDR 监测软件面板  32-33
  4.2 TDR 监测软件的单元构成  33-36
    4.2.1 串行通信单元  34-35
    4.2.2 波形处理单元  35-36
    4.2.3 数据分析单元  36
  4.3 TDR 监测软件的使用说明  36-38
第5章实验及测试结果  38-53
  5.1 实验线缆与配套装置  38-39
  5.2 实验过程与数据分析  39-53
第6章全文总结  53-55
  6.1 研究工作成果及总结  53
  6.2 下一步研究建议  53-55
参考文献  55-58
摘要  58-60
ABSTRACT  60-62
致谢  62-63
导师及作者简介  63

基于等效采样法的TDR技术研究

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