基于FPGA的恒温晶振频率校准系统的设计

为满足三维大地电磁勘探技术对多个采集站的同步需求,基于FPGA设计了一种晶振频率校准系统。系统可以调节各采集站的恒温压控晶体振荡器同步于GPS,从而使晶振能够输出高准确度和稳定度的同步信号。系统中使用FPGA设计了高分辨率的时间间隔测量单元,达到0.121 ns的测量分辨率,能对晶振分频信号与GPS秒脉冲信号的时间间隔进行高精度测量,缩短了频率校准时间。同时在FPGA内部使用PicoBlaze嵌入式软核处理器监控系统状态,并配合滑动平均滤波法对测量得到的时间间隔数据实时处理,有效地抑制了GPS秒脉冲波动对频率校准的影响。

基于GPRS的多频激电仪远程测控系统

针对多频激电仪中接收机对发送机和控制器无法进行智能远程控制的现状,开发了一套基于GPRS的多频激电仪远程测控系统.该系统由通信模块、上位机和下位机组成.通信模块由3块插入SIM卡的DTU组成,它通过短信方式完成远程数据传输功能,实现上位机和下位机之间的数据通信.上位机作为本系统的主动站,负责发起连接,对下位机进行状态监测和功能控制.下位机作为从动站,等待上位机的连接,并执行上位机的各种控制命令,在发生紧急事件的时候能主动向上位机报警.3个模块在该系统中相互协调,共同完成系统的各项功能.试验表明,该控制系统能够正常工作,在野外工作时能降低劳动强度,提高工作效率.

基于GPS同步的大地电磁采集站标定信号发生器设计与实现

介绍一种基于FPGA与GPS同步的大地电磁采集站标定信号发生器。信号发生器在AT91RM9200控制下产生0.093 75、0.234 4、2.5、20、24 Hz共5种频率的与GPS同步的方波信号,利用方波丰富的奇次谐波一次标定多个频点。FPGA与AT91RM9200之间的通信采用自行设计的SPI接口,实现控制参数的传输。FPGA内部采用Pi-coBlaze内核作为控制核心,对控制参数进行分析处理,控制标定信号的生成和与秒信号前沿同步。合成的方波信号经光耦隔离后接入模拟通道电路。测试结果表明,GPS同步标定信号发生器能够正常工作,标定信号输出滞后PPS秒信号前沿小于1.5μs,带宽不低于10 MHz,幅值稳定,满足标定要求。

基于IPM的电法勘探发送机逆变器外围驱动电路研究

IPM作为开关器件不可避免地存在关断时间,对于电法勘探而言,感抗负载有时比较大,而感抗的大小往往会影响到逆变器的关断时间,倘若不考虑关断时间影响就会导致供电回路短路,严重时会烧毁器件.所以,某些变频领域下所提倡的采用高速光耦来达到较高开关频率的做法在物探领域并不恰当.本文在分析了几种常用的外围驱动电路基础上,结合电法勘探的特殊性,提出了一种IPM外围驱动电路设计的方法,并给出了相关参数的取值以及器件选型分析.该方法在降低系统成本的同时可以更安全地驱动IPM.

地球物理勘探用高精度隔离放大器

地球物理勘探在野外进行,测量的电信号振幅范围为n×100uV～n×1 V,对电信号测量精度要求优于0.1%.这就要求相应的隔离放大器增益范围大,档差小,温漂小.为了满足上述要求,设计的精密隔离放大器由高线性度高精度器件一隔离放大芯片AD202组成隔离级,3个零漂移运放LT1250组成3级9档放大级,档差为10 dB,增益从0～90 dB可控.实际电路的测试结果表明:基于AD202和LT1250设计的隔离放大器的最大非线性误差为0.23%,19小时内的漂移为27 uV,达到了设计要求.

基于以太网的多频激电仪自动测试软件开发

为了提高伪随机多频激电仪接收机的测试效率,针对接收机的特点设计了一种基于以太网的网络化测试软件。该测试软件由主站软件和从站软件组成。主站软件实现联机仪器管理,测试任务生成及分发,采集数据接收与处理,测试结果显示以及存储等功能。从站软件实现主站指令解释,测试任务执行,数据采集处理,结果显示存储以及数据返回等功能。自动测试软件实现了接收机批量任务自动化测试和多台仪器并行测试,测试项目包括接收机内部信号源测试,放大器测试和内部噪音测试。实验结果表明,该自动测试软件的测试方案可行,提高了接收机的测试效率和自动化水平。

一种基于分层代理的移动IP安全注册协议

在移动IP应用环境中，由于无线信道的开放特性和节点的移动性会给网络安全带来许多新的问题。而移动IP的注册则是安全管理的前提与基础，是移动IP协议能够继续执行的关键。本文提出了一种基于分层代理的移动IP安全注册协议，以解决移动IP安全注册的难题，提高移动性网络的安全性能．同时减少认证注册的开销。

Linux2.6内核下同步串行通信驱动的开发与应用

随着ARM/DSP双核处理器在地球物理勘探仪器中的推广应用,双核间的通信成为实现这种双核处理器系统的关键技术。针对Linux2.6版本内核,详细介绍了基于AT91TM9200的SSC同步串行通信设备驱动的模块化、分层次的设计架构,并在驱动中使用DMA传输模式、分段缓存技术和修改PDA控制器优先级。在此基础上给出了AT91RM9200/DSP56309双核的接口电路设计。试验表明,在AT91RM9200/DSP56309双核中利用同步串行同步通信的设计,能够使系统高效、稳定、快速地进行数据传输,从而使双核处理器能够很好地协同工作。

嵌入式系统在电磁法勘探仪器中的应用概述

随着电子技术和信息技术的迅速发展,嵌入式技术成为当今电磁法勘探仪器的主流技术.以单片机为核心的电磁法勘探仪器已逐渐不适应电磁法勘探的需求.本文通过分析嵌入式系统的特点,针对目前电磁法勘探仪器主要采用的X86和ARM嵌入式微处理以及MS-DOS、Windows CE、Linux和μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统进行了分析和对比.指出采用高性能、低功耗的嵌入式微处理器和功能强大的操作系统将是今后电磁法仪器的发展趋势.