基于扩频技术的电法勘探仪的研究与实现

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电法勘探是地球物理勘探方法的一个重要分支,广泛应用于矿产地质勘察、工程地质勘察和水文地质调查领域,也可用于考古和环境地质调查。由于勘探现场存在各种各样的天然和人为的干扰,特别是在城镇市区附近面临着强烈地工业和民用电信号干扰,因此电法勘探仪要有很强的宽频带抗干扰能力,能在强电磁干扰环境下进行微弱电信号的检测和测量。并能够达到较高的测量精度。由于扩频技术具有优越的抑制噪声性能,因此本课题探讨扩频技术在电法勘探上的可行性及具体实现方法,从设计原理上最大限度地提高勘探仪的抗干扰能力和测量精度。   本文研究了扩频技术的工作原理,详细阐述了m序列的产生原理及其特点,同时详细介绍了匹配滤波器捕获方法和基带延迟锁定跟踪环。本文研究了各种直流电阻率法和激发极化法的工作原理,主要包括视电阻率、视频散率、复电阻率振幅谱的测量方法。本文借鉴了直流电阻率法和复电阻率法,将扩频技术应用到电法勘探中,提出了视电阻率、复电阻率振幅谱的新测量方法。本文完成了整个硬件系统的设计及软件开发,该系统由模拟硬件单元、功率驱动器、FPGA最小系统组成,实验证明该系统能够很好地测量毫伏级别的微弱信号。本文完成了相关仿真分析及电阻的测量实验,结果证明扩频技术应用在电法勘探上是可行的,有较强的抑制噪声能力,能够提高系统的测量精度。
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