基于Android平台的广域电磁接收机采集监控软件研究与实现

现有广域电磁接收机采集监控设备便携性、人机交互、续航能力不佳给野外数据采集带来一定困难,为此可借助Android智能手机在普及率高、用户基础好、便携性佳、计算能力相对较强、人机交互好、续航能力佳、随时随地的无线通信能力等方面的优势实现监控设备朝轻量化和移动化发展,而实现该目标的关键在于设计一款针对通用Android平台智能手机的采集监控软件.该文在搭载Android系统的通用智能手机上设计开发了集Wi Fi(Wireless Fidelity)通信、多线程并行、实时监控、数据可视化、SQLite存储、文件存储于一体的应用程序,在其中可设置或接入WLAN(Wireless Local Area Network)无线局域网,设置测点、测线、采集周期、工作次数等采集任务参数,实时监控多台电磁接收机的运行状态,实现处理数据的双对数坐标显示等.经过试验表明该监控软件功能高效、便携性好,能极大方便工作人员的野外数据采集,具有一定的实际应用价值.     

广域电磁仪中的双T陷波器的优化设计

分析了双T陷波器电路,推导出了传递函数、中心频率、带宽和Q值的表达式,通过计算、分析及仿真,针对广域电磁仪信号的特性及对工频电信号干扰的压制要求,对电阻和电容的取值进行了优化选择。实验表明优化设计的双T陷波器在带宽仅为3.62时,最低压制深度达-31.9 dB,不仅保留了有效信号,而且能最大限度地滤除工频及其谐波干扰噪声。     

基于AD7762的广域电磁接收机采集器设计

根据广域电磁仪系统分频段发送和接收包含多个频率的伪随机电磁信号,以及接收机采集电磁信号时要求高频段高速采样,低频段高精度低速采样的特点,选择了符合接收机采集特性的高性能、高速度24位模数转换器AD7762,简要介绍了AD7762的特性,设计了基于AD7762的广域电磁采集器,并从硬件、软件方面给出了实现方案.实验结果表明,AD7762在广域电磁接收机应用中取得了良好的性能指标.     

广域电磁法接收机数字信号FFT实时实现技术

针对广域电磁法（WFEM）接收机各频组数字信号快速傅里叶变换（FFT）点数不统一、低频组点数大不适合现场可编程门阵列（FPGA）实时实现的技术难题,本文采用插值和抽取相结合的抽样率转换方法,提出了满足广域电磁法接收机要求的等长度FFT变换技术,将各频组FFT变换点数统一变换到1024点,并以广域电磁法接收机实际采集到的电场信号进行了测试,最终在EP2C35F484C8 FPGA芯片上实现了1024点FFT变换,最高响应频率达到了93.84 MHz,完成1024点广域电磁信号FFT运算最快只需34 μs,并且能够有效提取广域电磁信号的振幅和相位信息.结果表明：在对广域电磁法接收机信号进行FIR低通滤波后,能够通过插值和抽取相结合的方法,将各个频组FFT变换的长度统一变换成1024点,实现广域电磁信号的FFT实时变换.本文提出的等长度FFT变换技术能够满足新一代高性能广域电磁法接收机FFT实时变换的需求.     

青藏铁路专用检测探地雷达实时数据采集与传输系统设计

为了快速检测青藏铁路路基冻融等病害,研制了专用探地雷达的实时数据采集、处理与传输系统。采用高速、高精度并行模数转换器,结合现场可编程逻辑阵列(FPGA)技术和通用串行总线(USB)实现雷达回波数据快速、实时传输,采用高性能浮点数字信号处理器对雷达回波数据进行实时处理。针对专用探地雷达三个天线同时工作,设计了3个实时数据采集、处理与传输通道。测试结果表明该系统达到了较高的数据吞吐率,满足探地雷达在青藏铁路上实施快速、连续检测的要求。