基于静电场感应和电磁辐射的矿山动力监测系统

为了监测矿山动力活动的过程,采用静电场感应和电磁辐射的方法进行矿山动力检测.通过实验分析证明,静电场感应信号在矿山动力活动时最先出现,当活动加剧时出现电磁辐射信号.两种信号包含着矿山动力活动不同阶段的信息,可以更全面的了解矿山动力活动的过程,提前预防动力灾害.     

新型煤岩电磁辐射监测系统

针对煤矿井下现场存在大量电磁干扰,且煤岩动力灾害中受载煤岩破裂的电磁辐射信号的产生具有突发性、连续性,研制煤岩的电磁辐射信号的监测装置.采用高性能DSP处理器TMS320LF2812和可编程门阵列FPGA为监测系统的核心,进行外围电路的设计.最后进行煤岩压缩破裂试验,对其电磁辐射信号进行监测.研究结果表明:该装置能够较准确提取出煤岩破裂过程中产生的电磁辐射信号,并且能够进行连续波形采集、处理及存储,为能够准确的获取煤岩破裂的电磁辐射前兆信息提供基础.     

基于虚拟暗室技术的电动车电磁辐射现场测试系统设计

针对电动汽车电磁辐射测试问题,提出一种基于虚拟暗室技术的电动汽车电磁辐射干扰现场测试系统设计方案。首先,在分析电动汽车电磁辐射特征和虚拟暗室技术要求的基础上,采用多点同步方法检测节点阵列,构建适应电动汽车全工状态的电磁辐射虚拟暗室现场测试系统;然后,对测试系统中的辐射信号和噪声信号的盲源分离数学模型进行研究,建立基于迭代算法的多通道同步信号分离算法;最后,对系统进行仿真测试。测试结果表明,该系统能够对小信噪比、多通道主噪信号进行有效分离,可用于纯电动汽车电磁辐射干扰的检测与特性分析。     

基于WIFI技术的远程示波器实验设备研制

为满足电子类实验教学对示波器功能及性能指标的要求,设计了参数可灵活设定、应用场所不受空间限制的无线示波器设备。系统以FPGA( Field Programmable Gata Array) 作为主控制器用于信号的处理,硬件部分主要由信号调理模块、A/D( Analog-to-Digital) 转换模块、无线传输模块、电源模块组成,上位机基于Labview 可视化编程软件设计。硬件采集处理部分与软件客户端通过WIFI 技术进行参数与信号传输,使观测效果不受被测点空间位置的限制。系统可同时实现4 路信号的采集与无线观测。经测试,该系统最高可分辨700 kHz 的波形特征,可准确测试2 MHz 的信号频率与幅值。该系统与实验室现有传统示波器互为补充,可满足本科实验教学及课外实践的设备要求。     

基于专利信息的近场通信技术(NFC)情报分析研究

正近场通信技术(NFC)是一种工作在13.56MHz频率的低速、近距离无线通信技术,允许在多个电子设备之间实现简单而安全的双向交互,已制定形成ISO/IEC IS 18092、ECMA-340和ETSI TS 102 190等国际标准。之所以被称为近场通信,是因为其工作原理是基于感应近场,在近场区域中,离开天线或电磁辐射源越远,场强衰减越大,信号就越弱,因此它非     

甲烷爆炸感应期内C_2自由基及其特征光谱分析

为推进甲烷爆炸感应期内探测与抑制技术的发展,利用小尺度气体爆炸实验装置进行了12个体积分数的甲烷爆炸实验,采用光谱比较法、谱线强度比较法和加权因子法等火焰发射光谱分析方法对实验得到的甲烷爆炸感应期内C2自由基及其特征光谱出现频率、相对强弱等特征进行分析。研究表明,甲烷爆炸感应期内存在C2自由基,并且Phillips近红外系统谱带、Mulliken’s系统谱带、Swan系统谱带、Fox-Herzberg系统谱带出现概率较高,被探测到的概率较大,适宜用作辨识甲烷爆炸信号。C2含量在甲烷体积分数9.5%附近时最大,在9.5%之前,随着甲烷体积分数的增加而增大,在达到9.5%之后,随着甲烷体积分数增加而减小。实验条件下C2各特征光谱中,Phillips近红外系统谱带、Swan系统谱带、Fox-Herzberg系统谱带分别在771,590,289 nm处特征光谱相对较强,这些光谱强度较强的谱线适于用作辨识自由基和瓦斯爆炸信号的依据。     

基于谱能分析法解决地质雷达大尺度探深问题

为了突破地质雷达低频天线探测深度与辨识率之间的矛盾,满足浅埋地下工程精细化物探的需求,基于谱能分析法对常规低频天线采集的雷达信号进行后处理,通过对探测目标介质体的频响强度分析,有效提高雷达回波的识别能力,实现了较常规雷达信号处理分析方法增大2~3倍探测深度的良好效果。结合某隧道中坍塌冒顶围岩扰动影响范围的探测实例,采用100MHz低频天线及谱能分析信号后处理技术达到了100m的大尺度探深,初步解决了地质雷达大尺度探测的工程问题。     

矿井瞬变电磁法感应探头的研制及其应用

瞬变电磁法已成为电法勘探的一种重要手段,但矿井井下瞬变电磁探测系统由于需符合煤矿井下防爆的要求,其发射功率受到限制;由于井下空间条件的限制,其发射线圈面积较小,因此煤矿井下瞬变电磁法探测系统接收到的二次场信号十分微弱。针对此问题,文中首先对煤矿井下噪声的特点进了分析,在后期数据处理时,可采用正负脉冲关断响应累加、周期响应叠加等方法降低噪声的影响,但这些方法仍无法克服发射电流小导致接收信号十分微弱的不足;其次采用高磁导率磁芯和宽频低噪放大技术研制出可适用于井下电法勘探的感应探头,该感应探头具有对二次场信号增强的作用,并采法拉第屏蔽技术对感应探头进行了屏蔽处理,进一步降低了噪声的影响。标定与对比试验证明:研制出的磁感应探头具有灵敏度高、抗噪性能好等优点。最后将研制的磁探头应用在王庄煤矿的南翼大巷超前探测中,勘探到了3处异常区域,并得到了钻探验证,勘探结果说明,研制的磁探头能满足煤矿井下瞬变电磁法勘探的要求。     

半空间垂直放置阵列感应测井仪器的刻度和误差校正

在考虑到了线圈系的有限尺寸情况下,详细计算了半空间垂直放置阵列感应测井仪器接收线圈的感应电动势和仪器常数刻度值,讨论了半空间中均质地层电导率对仪器常数刻度值的影响．计算结果表明,背景信号（包括实部和虚部信号）和仪器常数刻度值均随发射线圈高度的增加而单值减小,若发射线圈距地面高度较高,且地层电导率值较小,则地层对仪器常数刻度值的影响可以忽略．论述了在半空间测量垂直放置阵列感应测井仪器线圈系误差的理论和方法,给出了误差校正图版和误差校正公式．将阵列感应测井仪器垂直放置在距地面两个不同的高度处,根据预先确定出的背景信号与信号差之间的关系,可以在无需知道地层电导率的情况下确定出每个单元阵列不同输出曲线的线圈系误差．     

地雷等效金属质量的低频电磁感应测量法

为评估地雷的可探测性提出了地雷金属质量等效测定方法,根据低频电磁感应探测原理分析了二次场信号与各种影响因素的关系.证明了在探测高度、介质条件不变的情况下探雷器响应输出与金属质量成正比,探测试验验证了理论分析结果,并获得了感应信号与探测高度、金属质量的拟合公式.研究结果表明,采用低频电磁感应测量地雷等效金属质量的方法,可以很好地解决地雷可探测性的评估问题.     

宽频带光纤传输系统及其特性

在高电压测量中，利用光纤传输低压信号能有效地避免电磁干扰．长波长激光器组件具有上升时间短、单色性好等优点．使用长波长激光器组件和ＰＩＮ光电二极管成功地开发了一套模拟调制光纤电压传输系统．该系统上限截止频率大于８０ＭＨｚ，下限截止频率近乎直流．该系统具有稳定的线性度和良好的幅频特性，可以在比较宽的环境温度范围内，用来传输含超高频成分的电压信号．     

天然超低频电磁场日夜交替及其稳定性分析

利用北京大学研制的BD-6型超低频电磁探测仪,在北京地热119井按不同时段和方位对天然场源超低频电磁信号进行观测,经数据处理得到不同时段和不同方位的电压-深度曲线和差分视电阻率-深度曲线,经分析与解译发现:太阳辐射在一定程度上影响天然场源超低频电磁信号的强度,但太阳辐射对其稳定性影响程度不大;天然源超低频电磁信号强度存在明显的方向性,磁北方向信号最强,随仪器探头方向与磁北方向夹角的增大信号强度降低;实验表明超低频电磁信号的差分视电阻率-深度法明显优于电压-深度法的反演与解译精度。     

天然超低频电磁场日夜交替及其稳定性分析

利用北京大学研制的BD-6型超低频电磁探测仪,在北京地热119井按不同时段和方位对天然场源超低频电磁信号进行观测,经数据处理得到不同时段和不同方位的电压-深度曲线和差分视电阻率-深度曲线,经分析与解译发现：太阳辐射在一定程度上影响天然场源超低频电磁信号的强度,但太阳辐射对其稳定性影响程度不大;天然源超低频电磁信号强度存在明显的方向性,磁北方向信号最强,随仪器探头方向与磁北方向夹角的增大信号强度降低;实验表明超低频电磁信号的差分视电阻率-深度法明显优于电压-深度法的反演与解译精度。     

基于软件无线电的甚低频法探矿接收机

对隐伏矿体的定位预测,已成为当今社会找矿实践与勘察分析的当务之急.基于软件无线电的甚低频法探矿接收机的研制设计,为我国探矿事业的顺利发展提供了良好的催化剂.此接收机可以接收3个台、每个台3个不同的频率共9路甚低频(VLF)信号.这些信号导入地下后是一些强大的电磁波信号,经过抗混叠滤波器,A/D转换器等,最后有信号分析仪分析计算出感应电磁场的垂直分量和水平分量并判断出零交点的准确位置,最后做出相应的仿真,验证了该方法的可行性.     

一种频域多路径电磁干扰对消方法

针对实际环境中背景干扰相关性差导致干扰对消误差较大的问题，提出一种频域多路径电磁干扰对消方法。利用变分模态分解(VMD)的分频特性将两通道信号分解为多个具有相同中心频率和分解带宽的模态信号，利用分解后的模态信号构造多路径干扰对消系统。然后利用反向传播(back propagation, BP)神经网络对每一路径上的信号进行非线性拟合并对消，从而获得真实的被测设备(EUT)辐射发射信号。结果表明，与真实EUT辐射发射信号相比，所提方法得到的EUT辐射发射信号功率误差低于1 dB且信号相关性高于96%;与变步长LMS算法、EMD-LMS算法相比，功率误差至少降低3.6 dB,信号相关性至少提高15%。所提方法对在开阔场中大型、可移动的EUT电磁辐射发射原位测试研究具有参考价值。     

电控撬用电磁屏蔽材料屏蔽特性实验

为减少天然气集气站场电控撬内强弱电系统电磁干扰,保证其控制系统安全可靠运行,采用实验方法,测试分析了用于电控撬的铁丝网、铝箔防辐射胶带及防辐射布料的屏蔽效能.实验结果表明:电磁屏蔽材料的屏蔽效能受干扰电磁波辐射距离的影响较小,而受电磁波频率的影响较大;铁丝网、铝箔防辐射胶带和防辐射布料的电磁屏蔽效能,随干扰电磁波频率增大总体呈现出先增大后减小趋势.在干扰电磁波频率0~500 MHz波段,铁丝网和防辐射布料的屏蔽性能优于铝箔防辐射胶带的性能;在500~1 000 MHz波段,铝箔防辐射胶带和防辐射布料屏蔽性能优于铁丝网的性能;在1 000~2 500 MHz波段,铁丝网和铝箔防辐射胶带的电磁屏蔽性能优于防辐射布料的性能.     

Compass B1信号设计中的非对称ALTBOC复用技术

中国第二代卫星导航系统(Compass)将分为区域和全球系统2个阶段完成,使得研发多路导航信号复用技术实现Compass的平稳过渡问题成为一项紧迫任务。该文提出了一种非对称ALTBOC复用技术,通过复子载波将调制在2个不同中心频点,具有不同调制方式和码速率的4路二进制信号分量恒包络复用在同一载波上。仿真结果表明:该方法复用损耗小于1dB,在非匹配接收模式下,采用4MHz带宽和10MHz带宽接收的相关信噪比损耗分别约为1.5dB和1.1dB,具有较高的复用效率和较好的信号接收性能,是实现Compass B1区域信号和全球信号平稳过渡的有效解决方案。     

利用FPGA和USB总线的视频图像的采集与处理系统设计

构建了以FPGA为核心芯片的高速图像采集与处理系统,图形采集频率可达13.5 MHz. 在该系统中,采用了视频A/D芯片SAA7111A将电视信号转换成数字信号,并由FPGA作为控制器将数字信号存入SRAM中,以便进行处理,提取有用数据;系统还采用了EZUSB2131Q芯片来进行处理后的数据与PC机的传输.