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低频弹性波的发送与接收单元设计

作　者: 衣少磊
导　师: 吕文红；郝建军
学　校: 山东科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 弹性波透地通信低噪耦合弱信号检测
分类号: TN011
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 49次
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内容摘要

弹性波传播的理论在地震学、水声学、地球物理和土木工程中的应用日益广泛,近年来受到的关注越来越多。弹性波传播理论应用到矿井救灾透地通信,是一个新的研究领域,本文采用搭建模拟平台进行透地实验的方式,借鉴弱信号检测的相关知识,设计研究低频弹性波透地通信收发单元的组成部分,从系统耦合性以及换能器的研究中设计一个透地收发单元,以提高透地通信效率。论文综述了大地地层的不均匀性、多径效应、吸收损耗等对弹性波信号的影响。针对这些特性,进行弹性波发送与接收单元的选择与设计工作。研究工作主要有：建立弹性波换能器与大地紧密接触的耦合模型,通过分析计算,加强透地通信系统硬件设备的对地适应性；设计以AD620N为主控芯片的低噪声高增益前置放大电路；最后在前期工作的分步调试完毕下选择最佳的弹性波收发单元方案,搭建简单的低频弹性波透地通信实验平台,分析系统衰减特性以及低频段内弹性波在模拟中砂岩内的传播特性,进一步优化系统设计。论文介绍的弹性波透地通信信号接收方案以及在弹性波透地通信实验平台下进行的透地实验,为后续的弹性波透地通信系统研究以及矿产资源开发、探测提供了一定的借鉴经验。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
1 绪论  11-17
  1.1 引言  11-12
  1.2 课题的来源及研究的目的意义  12-13
  1.3 弹性波发送与接收单元研究概况  13-16
  1.4 本课题所做的工作及论文安排  16-17
2 大地信道特性对弹性波透地发送与接收单元的要求  17-27
  2.1 弹性波在大地介质中的传播理论  17-22
  2.2 弹性波透地收发系统的组成及要求  22-23
  2.3 弹性波透地特性对弹性波收发仪器的要求  23-26
  2.4 本章小结  26-27
3 弹性波发送与接收单元的选择与设计  27-48
  3.1 低频弹性波收发单元方案选择  27-34
  3.2 地耦合发送单元的设计  34-38
  3.3 地耦合接收单元的设计  38-42
  3.4 弹性波收发系统的耦合性问题  42-46
  3.5 本章小结  46-48
4 低噪声高增益前置放大器的设计  48-56
  4.1 弱信号接收过程中的干扰和噪声  48-51
  4.2 低噪声放大器的非理想因素及主要技术指标  51-52
  4.3 低噪声放大器的设计  52-55
  4.4 本章小结  55-56
5 弹性波透地通信实验平台的搭建和实验结果  56-63
  5.1 弹性波透地通信系统平台搭建  56-57
  5.2 实验结果分析  57-63
6 总结与展望  63-65
  6.1 总结  63-64
  6.2 展望  64-65
参考文献  65-70
攻读硕士期间主要成果  70-71
致谢  71

低频弹性波的发送与接收单元设计

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