一、ARM嵌入式系统在海底大地电磁信号采集中的应用研究初探（论文文献综述）
何虎[1]（2020）在《基于ZYNQ的三分量瞬变电磁接收系统的研究》文中进行了进一步梳理瞬变电磁法具有异常响应明显、分辨能力强、施工效率高、探测深度大等优点,已被广泛运用于矿体探测、地下空间探测、地质构造测深以及海洋地球探测等领域。水平分量的瞬变电磁信号蕴含了丰富地质信息,同时观测三分量瞬变电磁信号可以更好的解释异常体的走向、倾向、倾角等。瞬变电磁二次场晚期的磁场强度信号较强并且平稳,运用三轴磁通门采集该信号能有效提升探测深度。为此,本文对三分量瞬变电磁接收系统开展了以下研究工作:首先,分析线圈传感器和磁通门传感器的探测原理,进而剖析了两者联合探测的优势。通过对国内外瞬变电磁接收系统的调研,进行了三分量瞬变电磁接收系统的需求分析和功能设计,对比四个技术方案并选择ZYNQ-7020嵌入式处理平台提出了三分量瞬变电磁接收系统的总体设计方案。然后,分析了影响感应线圈灵敏度的绕组数、直径等关键参数,并依据设计参数绕制了三分量感应线圈,同时,根据感应线圈特性设计了差分输入、差分输出结构的低噪声前置放大器。分析了三轴磁通门传感器在瞬变电磁法中的应用要求和技术指标,并据此选型Mag639。其次,电磁传感器的感应信号传输至接收机后需要先进行调理,针对瞬变电磁信号特性,仿真设计了截止频率为15.3k Hz的四阶巴特沃斯型低通滤波器。根据瞬变电磁法的探测需求,设计了放大倍数为1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、16倍的程控放大电路,选用24bit、转换速率144ksps的8通道A/D转换芯片ADS1278和基准源REF5025设计了A/D转换电路。接收机野外工作使用蓄电池供电,采取DC-DC开关电源与LDO低压差线性稳压电源相结合的方式,设计了系统电源。收发同步是瞬变电磁法的关键技术,对比了四种同步方式,采用GPS同步方式并选取了PPS精度达到60ns的NEO-M8N GPS模块作为同步信号源以保证收发同步精度,运用FPGA技术设计了基于PPS的数据同步采集电路。基于嵌入式Linux设计了参数传递、数据传输驱动程序和用于存储瞬变电磁数据、GPS信息的数据存储软件。基于Qt的跨平台特性设计了人机交互界面。最后,对设计的三分量瞬变电磁接收系统进行了室内性能测试和野外单点探测数据对比,接收机噪声峰峰值为23.19?V,系统线性度为0.1424%,系统误差为0.699%,通道串扰抑制比为92.4977d B,在相同发射条件下,磁通门接收的二次场磁场强度信号晚于线圈传感器接收的二次场衰变率进入噪声区。结果表明:该系统基本达到了设计要求,使用磁通门和线圈传感器联合探测能够提供更多的深部信息。
仲雪君[2]（2020）在《基于嵌入式的智能驾驶监控系统的设计与实现》文中提出当前电动汽车智能驾驶产业进入了快速发展阶段。要想真正做好智能驾驶技术,需要借助远程监控系统对车辆智能驾驶途中的各项驾驶信息数据进行采集。这是检测电动汽车智能驾驶安全性能指标的重要手段,也为车辆后期稳定运行提供了必要的保障。本文依据智能驾驶技术开发人员对车辆智能驾驶行进途中数据采集的需求,提出了一套基于嵌入式的电动汽车智能驾驶监控系统。文中以ARM cortex-A9作为主控芯片,外加上相应功能的硬件配置最终实现系统的所有功能。所设计的系统主要有三部分组成:（1）车载终端:该终端主要作用为数据的采集,包括CAN总线模块、GPS模块。车载单元（OBU）可以通过CAN总线模块实现采集汽车底层驾驶控制数据的功能,通过GPS模块实现采集车辆实时位置信息的功能。（2）无线通信终端:该终端主要作用为数据之间的通信,包括4G模块和V2X模块。4G网络能够使OBU通过UDP协议将驾驶控制信息和车辆位置信息快速稳定地发送给远程移动终端。V2X模块主要为V2X天线,可以实现车与车之间统一频段下的位置通信。（3）远程移动终端:该终端主要为安卓应用软件,可实现对OBU发送的数据进行接收和处理,供智能驾驶研发人员对驾驶信息数据进行观察和分析。本文设计的终端系统的数据采集的准确性和实时性基本满足了智能驾驶技术开发人员提出的相关监控要求,具有较高的可扩展性和推广应用价值。
赵华山[3]（2019）在《声波式地下管道探测仪设计研究》文中研究表明地下管道是城市建设中必不可少的基础设施,是城市的基石,是城市稳定、高效、高质量运转的基本保证。由于种种原因,我国地下管道资料既存在缺失问题,又存在现有资料数据不可靠问题,经常发生地下管道挖断事故,既危及施工人员生命安全,又给居民日常生活和社会稳定造成严重的不良影响。因此研发高精度、高性能的地下管道探测仪器,为城市管道建设提供便携式探测设备,获取准确的地下管道空间位置,促进智慧城市建设具有重要研究意义,基于声波传播原理的管线探测仪器是管道探测设备重要的种类之一。目前,市场上地下管道探测设备种类繁多,基于电磁感应法、地质雷达法、瞬态瑞雷面波法、地震映射法、高密度电法、惯性导航探测法等国内外探测仪器越来越多。但是由于材料学的快速发展,地下管道种类也越来越多,并且管道敷设深度不一,极大的增加地下管道探测难度,目前并不存在适合探测所有地下管道的设备,因此对于不同材质、不同敷设位置的管道采用不同探测方法探测。本文开展声波式地下管道探测仪设计研究,依据声波震动传播原理,结合地下管道敷设情况和现有管道探测方法,尝试研究设计一种基于声波的地下管道探测仪器,设计试验方案,探测敷设埋深浅的地下管道。本文工作内容如下:（1）分析声波式管道探测系统的探测方法和工作原理,按高分辨率震动检波技术要求,详细的给出基于STM32微处理器的高精度地下震动数字检波系统的总体设计方案,系统的信号采集部分采用高精度24-bit∑-?ADC进行设计,提高了采集信号的动态范围和分辨率。（2）数字检波系统电源采用镍铬电池供电,采用LDO线性稳压方案设计低纹波电源为模拟电路供电,采用DC-DC开关稳压方案设计高效率电源为数字电路供电。（3）采用串口实现上位机与下位机之间通信,根据实际需求自定义通信协议,既能提高上、下位机之间通信效率,又能保证数据快速稳定传输。（4）上位机主控系统采用Labview进行设计,实现数据采集、处理、存储。（5）根据系统方案,完成硬件电路设计、制作、调试和上、下位机软件编写;经过对检波系统的电源参数、系统噪声及性能分析,并完善系统后,进行了实际地下管道水平位置探测实验。
林凡强[4]（2017）在《多通道瞬变电磁接收仪研发与采集研究》文中研究表明瞬变电磁法（TEM）是以电磁感应原理为基础,采用人工场源激发的时间域电磁探测方法,是以大地中岩矿石的导电性和导磁性为物性前提,通过不接地磁性源或接地电性源方式向地下发送脉冲信号,大地受激发产生瞬变电磁场,导电地质体受感应产生涡旋电流,产生二次场。TEM方法通过观测、分析二次磁场的过渡过程,进行地下地质异常体的探测。近年来,国内外对瞬变电磁法的仪器研发提出了较高的要求,为了能够更好的适应工程地球物理勘探和油气地球物理勘探的需要,新型的多分量、多参数、大深度探测的瞬变电磁仪器进入电磁探测领域,从原有的单一垂直分量测量到电场和磁场同时测量的时频电磁法（TFEM）、长偏移距瞬变电磁法（LOTEM）、以及多通道瞬变电磁法（MTEM）等。其中,发射方式从以磁性源方式居多,朝大功率、大电流发射的电性源方式过渡,发射波形从双极性信号往伪随机信号过渡,为瞬变电磁法在不同深度和不同领域的应用提供了巨大的发展空间。根据时间域瞬变电磁方法的发展和对仪器功能扩展的需求,设计研发了一种多通道瞬变电磁接收系统,选用接地电性源方式发射,采用精准时钟同步和高精度GPS授时单元,设计六通道同步数据采集系统,可同步采集地面电磁五分量（Ex、Ey、Hx、Hy、Hz）和磁感应强度变化率（dB/dt）。该设计方案符合未来瞬变电磁观测系统的多分量、大深度探测和多参数解释的发展方向,可实现同步多通道、多分量张量灵活组合的测量模式。主要研究成果如下:第一,在电法勘探中电磁感应方法的理论指导下,以电路电子技术和计算机技术为支撑,通过进一步研究瞬变电磁收发系统的特点、信息的采集方法和数据的处理技术,开发设计了低噪声电源电路板、采集与存储控制板,以及通道数可灵活组合的模拟信号采集板,可以实现两通道、四通道或六通道三种组合方式的新型多通道瞬变电磁接收仪系统。按照预设的思路进行设计,该系统既可以作为电磁场信息的大地响应接收系统,也可以作为瞬变电磁发射系统的电流波形记录装置,具有灵活、多样、高效等特点。第二,在接收仪的程序设计中,采用跨时钟域同步技术,实现了高达128k采样速率的、多通道同步的数据采集及存储功能,还兼具控制器之间的信息同步传输和数据交换。研发设计过程中,使用可编程逻辑器件设计了一个28位的高精度计时器来配合GPS秒脉冲信号,使各接收采集单元与发射系统的电流波形高精度同步,实现了时间信息和采集数据共同存储;同时,为了对接收仪进行标定,设计了外置标定单元电路;此外,采用超低功耗器件设计了无线监测模块,实现了接收仪运行状态的远距离监测。第三,多通道瞬变电磁接收仪能够同步接收磁感应强度变化率,还可以同步对两个方向的电场分量及三个方向的磁场分量进行观测。因此,该方法所能提供的信息量大,空间覆盖广;随着接收仪器动态范围的扩大和采样率的提高,在相同时间内,可以记录更加丰富的有用信息。此外,该多通道瞬变电磁接收仪兼容多种发射机,如加拿大CRONE公司的Digital PEM系统,凤凰公司T-4、TXU-30发射机,以及ZONGE公司的GDP-32电法仪等;接收传感器可使用空心线圈、不极化电极、磁探头等装置。第四,在实验室完成了直流信号输入时的性能测试,及交流信号输入时的测试实验;并进行了信号精度测量及信噪比计算分析,还开展了仪器的稳定性及道间一致性测试,验证了本接收仪在高速采样率下能实现数据的同步采集与存储,且可靠性很高。在不断完善电路和改进系统程序的过程中,完成了多通道瞬变电磁接收仪的研制。为了进一步测试仪器的性能,还在空旷地区使用凤凰公司T-4发射机以接地电性源发射方式,开展仪器的功能及性能测试,完成了两条测线的同步接收与采集试验,形成了两条测线的剖面图;并将本接收仪与凤凰公司的V8系统同步采集的二次场单点数据进行了对比,两套系统生成的衰减曲线形态一致性良好。第五,为验证多通道瞬变电磁接收仪的勘探实用性,在四川省乐山市某矿区开展了仪器对比测试,通过采集横跨矿脉测线的瞬变电磁数据,提取瞬变的二次场信息,之后采用深度学习方法进行去噪,进一步提高了系统的信噪比。在时间抽道后,对应高异常的采集点与矿脉的走向趋势一致,还与对应化探数据曲线中铜元素的高异常分布位置相吻合。在开展场地测试过程中,选取了一个采集点,将本接收仪与中科院电子研究所的采集站进行电场信息的并联同步采集,两个采集系统接收的电场波形一致。综上所述,本接收仪可通过程序灵活配置为电场强度、磁感应强度变化率以及磁场强度信息的采集系统,可以实现一机发射,多机、多通道同步采集及发射电流记录于一体的观测系统。多通道主要表现为在同一偏移距上多个测点的信息同步采集和存储,采用接地电性源方式发射,接收电场及磁感应强度等信息,对同偏移距的信息处理与地震勘探数据处理方法相似,通过共偏移距剖面图来推测地下某一深度目标的地电信息,是一套集采样通道多、动态范围宽、存储容量大及同步精度高等特点于一体的接收系统,在数据去噪方面还引入了深度学习方法。该仪器的设计研究对于开展深部矿体的精细探测具有重要实践意义,能大幅度的提高勘探效率,同时降低生产成本。
刘伟[5]（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》文中提出近几十年来,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。
李渊[6]（2014）在《新型矿用高密度电法仪器的研制》文中提出由于我国煤田的分布广、成煤时期多、赋存状态差异大、水文地质条件极其复杂,使得煤炭开采水平延伸和开采深度的要求均逐渐增大。目前井下常规电法仪存在分辨率不高、施工效率低等缺点,设计新型矿用高密度电法仪则显得尤为迫切。为了弥补井下常规电法仪的不足,需要自动完成电极的任意切换以及指定,实现数据采集的并行化,显着提高施工效率,并能够在施工现场实现数据处理,实时指导开采工作安全有序的进行,本论文设计一款具有以上功能的新型矿用高密度电法仪。本论文从新型矿用高密度电法仪的选题背景以及项目研究的意义与思路引入,介绍了煤炭电法勘探的理论基础,分析了现有地面用高密度电法仪器及其应用状况。对比分析了新旧两种数据采集方案的特点,提出了新型矿用高密度电法仪的总体设计思想；设计了核心控制板、数据采集电路、发射电路、电源电路等各个硬件模块,并搭建了整体电路,编写了数据采集和处理软件,最后测试了新型矿用高密度电法仪的性能指标,结果表明整个硬件设计与软件实现都达到了勘探指标要求；硬件电路设计合理,软件界面设计友好,操作方便快捷,可以满足井下水文地质构造探测,保障煤炭的高效安全开采。
底青云,方广有,张一鸣[7]（2014）在《地面电磁探测系统（SEP）研究》文中研究说明近年来,大地电磁法作为深部找矿与地球电性探测的感应类电法有了迅猛的发展,国内电磁法仪器基本上都是美、加、德三国地球物理公司所生产,中国已进口了几百套这些设备.随着中国国力的增强,地面电磁探测系统的自主研制被提到议事日程.从2010年开始,中国科学院地质与地球物理研究所牵头,联合中科院院内及高校等单位在国土资源部探测技术与实验研究专项（SinoProbe）中承担了《地面电磁探测（SEP）系统研制》项目的研究,目前已取得阶段性成果.本文详尽地论述了大地电磁法仪器发展现状、系统研究目标和总体设计,SEP发射系统、感应式磁传感器、分布式电磁数据采集系统、3D FM数据正反演成像软件和可视化数据管理软件、SFP系统集成和野外测试结果,最后对地面电磁探测系统研究进行了讨论、总结和展望.
邓明,魏文博,盛堰,景建恩,何水原,罗贤虎,史心语[8]（2013）在《深水大地电磁数据采集的若干理论要点与仪器技术》文中研究说明深水环境下进行大地电磁数据采集,信号幅值微弱,高频分量被严重衰减;仪器承载的环境压力巨大,且伴随底流推曳、淤泥吸附等不利因素;海上作业情况复杂多变,带给设备投放与回收诸多困难.针对这些特殊问题,从理论上分析了大地电磁场在海水及其以下层状介质中的传播规律,计算了电场与磁场随不同水深的衰变比值,研讨了与仪器上浮速度相关的物理因素;从技术上阐述海底大地电磁仪的工作原理,包括信号传感器、数据采集器、声控释放单元以及机械组装部件等等.整套仪器信号分辨率达到nV级,频带宽度为100.3×10-3 Hz,最大工作水深4000m.该仪器搭载"海洋六号"科学考察船,在我国南海中沙群岛海域进行了国内首次深水环境下的大地电磁数据采集试验.结果显示,所研发的仪器性能指标吻合先前的理论推算值,达到设计要求.我国的海底大地电磁探测技术已完全享有自主的知识产权.
底青云,方广有,张一鸣[9]（2013）在《地面电磁探测系统（SEP）研究》文中研究说明近年来,大地电磁法作为深部找矿与地球电性探测的感应类电法有了迅猛的发展,国内电磁法仪器基本上都是美、加、德三国地球物理公司所生产,中国已进口了几百套这些设备.随着中国国力的增强,地面电磁探测系统的自主研制被提到议事日程.从2010年开始,中国科学院地质与地球物理研究所牵头,联合中科院院内及高校等单位在国土资源部探测技术与实验研究专项（SinoProbe）中承担了《地面电磁探测（SEP）系统研制》项目的研究,目前已取得阶段性成果.本文详尽地论述了大地电磁法仪器发展现状、系统研究目标和总体设计,SEP发射系统、感应式磁传感器、分布式电磁数据采集系统、3DEM数据正反演成像软件和可视化数据管理软件、SEP系统集成和野外测试结果,最后对地面电磁探测系统研究进行了讨论、总结和展望.
张启卯[10]（2012）在《基于S3C2440多功能激电仪的嵌入式软件研究及其实现》文中进行了进一步梳理随着中国成为全球第二大经济体，各种资源及能源消费量非常巨大，钢、煤炭、水泥、十种有色金属等消费量均居世界第一。在这种形势下加大勘探开发和勘探仪器的研发力度，是走中国矿产资源持续发展路线的必要选择。激发极化法是目前寻找各种金属矿床和地下水等的主要物探方法。但基于激发极化法原理开发的激电仪的控制部分大都还停留在单片机阶段，数据处理能力不强，人机交互界面不够友好，软件系统可移植性差，软件升级换代缓慢。为了降低激电仪功耗的同时提高其性能和智能化程度，将当前较为先进的ARM技术与嵌入式Linux操作系统技术应用到激电仪中，实现对激电仪的智能化管理，研发出具有高精度、高分辨率、轻便化、智能化、微机一体化以及网络化等特点，集发送机、接收机、数据处理、数据存储、数据显示为一体的多功能激电仪有着极其重要的意义。论文的第一章，简单讲述了激发极化法的原理，分析了将嵌入式技术应用到地球物理仪器中的优点，最后介绍本文要研究的内容、主要要做的工作及思路。论文的第二章，从硬件和软件两个方面介绍激电仪系统的总体设计，并介绍了激电仪系统的主要性能指标。论文的第三章，首先分析了U-Boot的代码构架及启动流程，然后搭建出用于嵌入式系统开发的开发环境，在配置并测试好编译环境之后，开始进行基于ARM9构架S3C2440主控芯片的CUGB2440板卡上U-Boot的移植，完成了相关驱动和配置的修改，并实现了开机画面的显示，最终，实现多种模式下嵌入式Linux内核的正确引导。论文的第四章，讲述了激电仪系统中嵌入式Linux2.6.32内核及Yaffs文件系统的具体移植过程。论文的第五章，分析了嵌入式Linux中的设备驱动模型，并介绍了激电仪中相关的设备，STN屏幕、CS5532、键盘等的设备驱动的实现。最后，论文的第六章，对全文进行总结并提出进一步优化的意见。
二、ARM嵌入式系统在海底大地电磁信号采集中的应用研究初探（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、ARM嵌入式系统在海底大地电磁信号采集中的应用研究初探（论文提纲范文）
（1）基于ZYNQ的三分量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 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与论文结构 |
| 第2章 三分量瞬变电磁接收系统设计 |
| 2.1 三分量电磁场探测方法 |
| 2.1.1 线圈探测 |
| 2.1.2 磁通门探测 |
| 2.1.3 多方法探测 |
| 2.2 数据处理方法 |
| 2.3 系统总体设计 |
| 2.3.1 需求分析 |
| 2.3.2 技术方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 三分量电磁传感器 |
| 3.1 三分量线圈传感器设计 |
| 3.1.1 感应线圈灵敏度分析 |
| 3.1.2 匹配电阻分析 |
| 3.1.3 前置放大器设计 |
| 3.1.4 感应线圈结构 |
| 3.2 三轴磁通门传感器选型 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 采集信号调理单元 |
| 4.1 低通滤波器设计 |
| 4.2 程控放大电路设计 |
| 4.3 A/D转换电路设计 |
| 4.4 电源设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 嵌入式信号处理单元 |
| 5.1 GPS同步模块选型 |
| 5.2 数据采集模块设计 |
| 5.2.1 数据同步采集设计 |
| 5.2.2 缓存设计 |
| 5.2.3 参数下载 |
| 5.2.4 DMA数据传输设计 |
| 5.2.5 制作系统启动文件 |
| 5.3 系统控制模块设计 |
| 5.3.1 嵌入式Linux系统移植 |
| 5.3.2 参数传递驱动设计 |
| 5.3.3 数据传输驱动设计 |
| 5.3.4 嵌入式FTP服务器 |
| 5.3.5 数据存储软件设计 |
| 5.3.6 人机交互软件设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 系统性能测试 |
| 6.1 接收机性能测试 |
| 6.1.1 自噪声水平 |
| 6.1.2 线性度 |
| 6.1.3 系统误差 |
| 6.1.4 通道串扰 |
| 6.2 仪器探测试验 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
| 附录 |
（2）基于嵌入式的智能驾驶监控系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 课题来源和研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 本文主要章节 |
| 第二章 监控系统相关技术概要 |
| 2.1 嵌入式技术 |
| 2.1.1 嵌入式软件框架 |
| 2.1.2 ARM处理器和体系结构 |
| 2.2 网络通信技术 |
| 2.2.1 TCP协议 |
| 2.2.2 UDP协议 |
| 2.3 V2X技术 |
| 2.4 CAN总线技术 |
| 2.5 无线通信技术 |
| 2.5.1 4G技术 |
| 2.5.2 5G技术 |
| 2.6 GPS定位技术 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 监控系统总体设计 |
| 3.1 系统功能需求分析 |
| 3.2 硬件系统总体设计 |
| 3.2.1 处理器选择 |
| 3.2.2 硬件系统总体设计 |
| 3.3 系统软件总体架构设计 |
| 3.3.1 操作系统选择 |
| 3.3.2 软件总体设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 监控系统硬件设计 |
| 4.1 硬件设计原则 |
| 4.2 嵌入式系统 |
| 4.2.1 系统的选择 |
| 4.2.2 处理器说明 |
| 4.2.3 功能说明 |
| 4.3 4G通信模块设计 |
| 4.3.1 4G模块的选型 |
| 4.3.2 4G模块外围电路设计 |
| 4.3.3 串口连接方式 |
| 4.3.4 USIM卡接口 |
| 4.4 GPS模块设计 |
| 4.4.1 GPS模块的选型 |
| 4.4.2 GPS模块外围电路设计 |
| 4.5 CAN总线模块设计 |
| 4.6 硬件抗干扰设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 监控系统软件设计 |
| 5.1 嵌入式软件平台的搭建 |
| 5.1.1 VMware虚拟机的安装 |
| 5.1.2 固件升级 |
| 5.1.3 NFS |
| 5.1.4 TFTP |
| 5.2 4G模块软件程序设计 |
| 5.3 GPS模块软件程序设计 |
| 5.4 驾驶数据采集通信协议 |
| 5.4.1 IP及端口定义 |
| 5.4.2 帧头结构说明 |
| 5.4.3 消息体定义 |
| 5.5 CAN通信 |
| 5.5.1 CAN发送 |
| 5.5.2 CAN接收 |
| 5.6 应用程序设计 |
| 5.6.1 通信流程设计 |
| 5.6.2 主循环 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 监控系统的安装和调试 |
| 6.1 设备的安装 |
| 6.2 GPS模块调试 |
| 6.3 V2X天线调试 |
| 6.4 移动终端 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
（3）声波式地下管道探测仪设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 地下管道种类 |
| 1.3 地下金属管道探测方法 |
| 1.3.1 电法探测 |
| 1.3.2 磁探测法 |
| 1.3.3 人工地震法 |
| 1.4 地下非金属管道探测方法 |
| 1.4.1 探地雷达 |
| 1.4.2 示踪法 |
| 1.4.3 高密度电阻率法 |
| 1.5 地下管道探测设备发展现状 |
| 1.5.1 雷迪SPXRD1100管线探地雷达 |
| 1.5.2 里奇SR-20管线定位仪 |
| 1.5.3 Pulse EKKO探地雷达 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 声波式地下管道探测仪系统设计 |
| 2.1 声波式地下管线探测原理 |
| 2.2 数字声波检波系统设计 |
| 2.3 压电式震动传感器分析 |
| 2.3.1 压电式震动传感器工作原理 |
| 2.3.2 IEPE电路工作原理 |
| 2.4 声波式地下管道探测系统设计框图 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 系统的硬件设计与实现 |
| 3.1 数字检波系统硬件设计 |
| 3.2 震动信号采集传感器选取 |
| 3.3 ARM微处理器的选择 |
| 3.3.1 STM32芯片介绍 |
| 3.3.2 ARM系统外围电路设计 |
| 3.4 信号处理模块电路设计 |
| 3.4.1 前置放大电路设计 |
| 3.4.2 高、低通滤波电路设计 |
| 3.4.3 信号调理电路设计 |
| 3.5 A/D采样模块电路设计 |
| 3.5.1 ADS1254采样芯片 |
| 3.5.2 ADS1254模数转换电路设计 |
| 3.6 通信模块设计 |
| 3.7 电源模块电路设计 |
| 3.7.1 系统供电整体设计方案 |
| 3.7.2 数字电路电源设计 |
| 3.7.3 模拟电源电路设计 |
| 3.7.4 IEPE加速度传感器驱动电路设计 |
| 3.7.5 系统监控电路 |
| 3.8 多路开关电路 |
| 3.9 PCB抗干扰电路设计 |
| 3.9.1 元器件布局 |
| 3.9.2 PCB布线 |
| 3.10 本章总结 |
| 第四章 采集系统和软件实现 |
| 4.1 采集系统组成 |
| 4.2 采集系统的通信协议 |
| 4.2.1 上位机软件发送指令格式 |
| 4.2.2 数字检波系统发送指令格式 |
| 4.3 下位机控制软件设计 |
| 4.3.1 Keil MDK介绍 |
| 4.3.2 控制软件总体设计 |
| 4.3.3 数据采样程序设计 |
| 4.3.4 串口通信程序设计 |
| 4.4 上位机软件程序设计 |
| 4.4.1 Labview软件平台介绍 |
| 4.4.2 数据采集程序设计 |
| 4.4.3 采集数据保存程序设计 |
| 4.4.4 上位机控制系统设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 系统测试与分析 |
| 5.1 电源转换模块的测试 |
| 5.1.1 输出电压源性能测试 |
| 5.1.2 输出电流源性能测试 |
| 5.2 电路噪声测试 |
| 5.3 管道水平位置探测实验 |
| 5.3.1 实验方案设计 |
| 5.3.2 实际实验分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（4）多通道瞬变电磁接收仪研发与采集研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及进展 |
| 1.2.1 国外研究现状及进展 |
| 1.2.2 国内研究现状及进展 |
| 1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 接收仪的指标对比 |
| 1.4 本文主要创新点 |
| 第2章 多通道瞬变电磁测量原理及方法 |
| 2.1 瞬变电磁法介绍 |
| 2.1.1 瞬变电磁法的基本特点 |
| 2.1.2 瞬变电磁法的基本原理 |
| 2.1.3 瞬变电磁场的激发方式 |
| 2.1.4 瞬变电磁的分类方法 |
| 2.2 瞬变电磁法的理论基础 |
| 2.2.1 麦克斯韦方程组 |
| 2.2.2 瞬变电磁场的频谱特征 |
| 2.2.3 不同场源形式下瞬变电磁的响应 |
| 2.2.4 微弱信号检测 |
| 2.3 瞬变电磁发射源的波形及工作装置 |
| 2.3.1 瞬变电磁法常用的发射波形 |
| 2.3.2 瞬变电磁法的工作装置 |
| 2.3.3 瞬变电磁采集接收的分量 |
| 2.3.4 多通道瞬变电磁法的技术特点 |
| 2.4 多通道瞬变电磁接收仪设计思路 |
| 2.4.1 接收仪的框架设计 |
| 2.4.2 接收仪的主要用途 |
| 2.4.3 接收仪的主要特点 |
| 2.4.4 接收仪的技术指标 |
| 2.5 深度学习去噪方法概述 |
| 2.5.1 去噪自编码器 |
| 2.5.2 去噪模型理论推导 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 多通道瞬变电磁接收仪硬件系统设计 |
| 3.1 接收仪硬件系统框架介绍 |
| 3.2 接收仪电源系统设计 |
| 3.3 信号调理电路设计 |
| 3.3.1 信号调理 |
| 3.3.2 前置放大器设计 |
| 3.3.3 输入级保护 |
| 3.3.4 程控放大电路设计 |
| 3.4 自然电位补偿电路设计 |
| 3.5 滤波器设计 |
| 3.5.1 工频陷波器设计 |
| 3.5.2 低通滤波器 |
| 3.6 模数转换电路设计 |
| 3.6.1 模拟转换技术 |
| 3.6.2 模数转换器对比 |
| 3.6.3 模拟板电源电路 |
| 3.6.4 模数转换的特性分析 |
| 3.6.5 AD7767 电路设计 |
| 3.7 FPGA采集单元电路设计 |
| 3.7.1 FPGA采集单元概述 |
| 3.7.2 FPGA单元电源电路 |
| 3.7.3 外扩存储器SRAM |
| 3.7.4 配置电路 |
| 3.7.5 SD卡存储器电路 |
| 3.7.6 FPGA与 STM32 接口 |
| 3.7.7 FPGA与模拟板接口电路 |
| 3.8 STM32 控制单元电路设计 |
| 3.8.1 STM32 控制器单元概述 |
| 3.8.2 STM32F407 芯片概述 |
| 3.8.3 STM32与FPGA接口 |
| 3.8.4 LCD电路设计 |
| 3.8.5 GPS时间同步单元 |
| 3.8.6 键盘电路设计 |
| 3.8.7 模拟板DAC接口 |
| 3.9 多通道瞬变电磁接收仪监测模块 |
| 3.9.1 ZIGBEE技术简介 |
| 3.9.2 ZIGBEE无线收发模块 |
| 3.9.3 CC2530 状态监测电路设计 |
| 3.10 增益微调及标定单元设计 |
| 3.11 小结 |
| 第4章 多通道瞬变电磁接收仪软件系统设计 |
| 4.1 接收仪软件系统框架设计 |
| 4.2 STM32 控制单元程序设计 |
| 4.2.1 人机交互设计 |
| 4.2.2 DAC7714 补偿电压输出 |
| 4.2.3 STM32F407与XC6SLX9 通信接口 |
| 4.2.4 GPS信息接收 |
| 4.2.5 通道状态信息的传输 |
| 4.3 FPGA采集控制单元程序设计 |
| 4.3.1 FPGA顶层程序设计 |
| 4.3.2 FPGA接收STM32F407 参数流程 |
| 4.3.3 滤波器频率控制输出 |
| 4.3.4 多通道数据采集控制 |
| 4.3.5 SD卡及文件系统控制程序 |
| 4.3.6 FPGA与 STM32 通信接口 |
| 4.3.7 数据缓存单元 |
| 4.4 ZigBee无线监测模块 |
| 4.4.1 监测状态显示流程 |
| 4.4.2 ZigBee收发程序流程 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 多通道瞬变电磁接收仪性能测试 |
| 5.1 单元电路及程序功能调试 |
| 5.1.1 主要测试设备 |
| 5.1.2 硬件测试步骤及方法 |
| 5.1.3 程序代码调试 |
| 5.1.4 系统调试总结 |
| 5.2 采集试验及分析 |
| 5.2.1 电阻网络直流性能测试 |
| 5.2.2 系统稳定性测试 |
| 5.2.3 通道间一致性测试 |
| 5.2.4 交流输入性能测试 |
| 5.2.5 系统性能测试分析 |
| 5.3 已存储数据处理 |
| 5.4 影响精度因素 |
| 5.4.1 ADC及动态范围 |
| 5.4.2 接地技术 |
| 5.4.3 各类噪声 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 多通道瞬变电磁接收仪采集试验研究 |
| 6.1 仪器采集测试试验 |
| 6.1.1 试验装置介绍 |
| 6.1.2 低采样率采集试验 |
| 6.2 场地数据采集试验 |
| 6.3 矿区测试试验 |
| 6.4 场地试验结果分析 |
| 6.5 瞬变电磁数据的去噪分析 |
| 6.5.1 数据集的获取 |
| 6.5.2 小波变换与卡尔曼滤波 |
| 6.5.3 堆叠式自编码器降噪滤波器 |
| 6.5.4 降噪效果分析与对比 |
| 6.6 小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
| 附录 A |
（5）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 |
（6）新型矿用高密度电法仪器的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 矿用高密度电法的发展与应用 |
| 1.2.1 高密度电法发展概况 |
| 1.2.2 高密度仪器的研究现状 |
| 1.2.3 高密度电法的应用 |
| 1.3 本文的研究内容及论文结构 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 第二章 新型高密度电法仪的总体设计 |
| 2.1 高密度电法仪器理论基础 |
| 2.2 高密度电法仪器的原理 |
| 2.3 总体设计思想 |
| 2.4 新型矿用高密度电法仪采集方案 |
| 2.5 新型仪器的设计方案 |
| 第三章 新型矿用高密度电法仪的硬件平台 |
| 3.1 主控单元电路 |
| 3.2 精密数据采集电路 |
| 3.3 精密自然电位补偿电路 |
| 3.4 电流发射电路 |
| 3.5 V/F幅频变换电路 |
| 3.6 电源电路 |
| 3.7 分布式电极系统 |
| 3.8 印刷电路板设计 |
| 第四章 新型矿用高密度电法仪的软件设计 |
| 4.1 ARM嵌入式体系结构及操作系统 |
| 4.2 数据采集软件 |
| 4.3 数据处理软件 |
| 第五章 性能指标测试 |
| 5.1 发射电流精度测试 |
| 5.2 接收电压稳定性测试 |
| 5.3 电压分辨率测试 |
| 5.4 其它综合指标测试 |
| 5.5 测试误差分析 |
| 第六章 全文总结以及对后续研究的建议 |
| 参考文献 |
（8）深水大地电磁数据采集的若干理论要点与仪器技术（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 海洋MT数据采集的若干理论要点 |
| 2.1 沿海水及层状介质传播的大地电磁场 |
| 2.2 随水深和频率改变的场值衰变规律 |
| 2.3 海水环境中电场与磁场的比值 |
| 2.4 仪器上浮速度的计算 |
| 3 海底大地电磁仪工作原理 |
| 3.1 仪器硬件结构 |
| 3.2 仪器技术指标 |
| 4 国内首次深水大地电磁数据采集试验 |
| 4.1 仪器投放与回收过程 |
| 4.2 试验结果的解释与评价 |
| 5 结论与展望 |
（9）地面电磁探测系统（SEP）研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 系统研究目标和总体设计 |
| 3 SEP发射系统的研制结果 |
| 4 感应式磁传感器测试结果 |
| 5 分布式电磁数据采集系统 |
| (1)工作模式 |
| (2)设计方案 |
| (3)数据采集站软件研究 |
| 6 3DEM数据正反演成像软件和可视化数据管理软件 |
| 7 SEP系统集成和野外测试结果 |
| 8 讨论和结论 |
（10）基于S3C2440多功能激电仪的嵌入式软件研究及其实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 嵌入式技术应用于地球物理仪器中的优点 |
| 1.3 论文主要研究内容和安排 |
| 第2章 激电仪系统总体设计 |
| 2.1 激电仪系统的硬件总体构架 |
| 2.2 激电仪系统的软件总体构架 |
| 2.3 激电仪系统的主要性能指标 |
| 第3章 激电仪 U-Boot 的研究及移植 |
| 3.1 U-Boot 概述 |
| 3.2 U-Boot 源码分析 |
| 3.3 开发环境搭建 |
| 3.4 激电仪中 U-Boot 移植主要过程及修改内容 |
| 3.5 U-Boot 的烧写及引导内核 |
| 第4章 激电仪嵌入式 Linux 内核及文件系统的研究及移植 |
| 4.1 激电仪 Linux 内核配置及移植 |
| 4.2 嵌入式 Linux 内核映象文件的制作 |
| 4.3 Yaffs 文件系统研究 |
| 4.4 Yaffs 文件系统的移植 |
| 4.5 Yaffs 文件系统调试 |
| 第5章 激电仪嵌入式 Linux 设备驱动的研究及移植实现 |
| 5.1 嵌入式 Linux 中的设备驱动研究 |
| 5.2 STN 屏幕驱动开发 |
| 5.3 CS5532 驱动开发 |
| 5.4 键盘驱动开发 |
| 5.5 电源管理驱动开发 |
| 第6章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、ARM嵌入式系统在海底大地电磁信号采集中的应用研究初探（论文参考文献）
- [1]基于ZYNQ的三分量瞬变电磁接收系统的研究[D]. 何虎. 成都理工大学, 2020(04)
- [2]基于嵌入式的智能驾驶监控系统的设计与实现[D]. 仲雪君. 青海师范大学, 2020
- [3]声波式地下管道探测仪设计研究[D]. 赵华山. 上海工程技术大学, 2019(06)
- [4]多通道瞬变电磁接收仪研发与采集研究[D]. 林凡强. 成都理工大学, 2017(02)
- [5]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)
- [6]新型矿用高密度电法仪器的研制[D]. 李渊. 西北大学, 2014(10)
- [7]地面电磁探测系统（SEP）研究[A]. 底青云,方广有,张一鸣. 中国科学院地质与地球物理研究所2013年度（第13届）学术论文汇编——工程地质与水资源研究室, 2014
- [8]深水大地电磁数据采集的若干理论要点与仪器技术[J]. 邓明,魏文博,盛堰,景建恩,何水原,罗贤虎,史心语. 地球物理学报, 2013(11)
- [9]地面电磁探测系统（SEP）研究[J]. 底青云,方广有,张一鸣. 地球物理学报, 2013(11)
- [10]基于S3C2440多功能激电仪的嵌入式软件研究及其实现[D]. 张启卯. 中国地质大学(北京), 2012(10)