一种基于伪随机相关辨识技术的电法勘探仪器及其方法技术

一种基于伪随机相关辨识技术的电法勘探仪器，包括：GPS模块、AD模块、电极模块、主控模块、数据存储模块、键盘控制模块、显示控制模块、USB与串口通信模块和温湿度检测模块；所述GPS模块与主控模块相连，AD模块与主控模块相连，电极模块与AD模块相连，主控模块分别和数据存储模块、键盘控制模块、显示控制模块、USB与串口通信模块和温湿度检测模块相连；本发明专利技术能实现在噪声较为强烈环境中采集数据并实时计算部分相关参数的功能，具有抗噪声性能强的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种基于伪随机相关辨识技术的电法勘探仪器，包括：GPS模块、AD模块、电极模块、主控模块、数据存储模块、键盘控制模块、显示控制模块、USB与串口通信模块和温湿度检测模块；所述GPS模块与主控模块相连，AD模块与主控模块相连，电极模块与AD模块相连，主控模块分别和数据存储模块、键盘控制模块、显示控制模块、USB与串口通信模块和温湿度检测模块相连；本专利技术能实现在噪声较为强烈环境中采集数据并实时计算部分相关参数的功能，具有抗噪声性能强的优点。【专利说明】-种基于伪随机相关辨识技术的电法勘探仪器及其方法
本专利技术设及勘探仪器领域，尤其设及一种基于伪随机相关辨识技术的电法勘探仪 器及其方法。
技术介绍
在野外的勘探环境中，电法勘探所面临的一个重大问题，就是各种的干扰噪声；由 于勘探仪器主要使用的是电信号，而在地下介质中，可能存在一些天然的地下电信号和一 些周边基础设施产生的一些人工干扰信号，运些干扰信号都会对电法勘探的结果造成影 响;在某些情况下，噪声信号的强度甚至超过了有用信号。如果单纯依靠增加供电电压和电 流的方式，则会导致比较大的能耗，大大增加成本。因此，需要采取更先进的信号与信息处 理技术和方法，发展一种具备有效压制噪声的新的勘探方法和技术。 与此同时，随着勘探需求的不断提高，先采集数据，之后再用PC机进行处理的方式 已经无法满足日益增长的需要。因此，研制一款既具有强抗干扰能力也具备强实时计算能 力的仪器是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题:克服了现有技术的不足，提供一种基于伪随机相关辨识 技术的电法勘探仪器及其方法，对地球物理勘探中的主要物理参数-视电阻率、视极化率等 进行实时计算、分析和处理，能够提高电法勘探后期数据处理的效率，给寻找矿藏带来极大 的便利； 本专利技术的技术解决方案为:一种基于伪随机相关辨识技术的电法勘探仪器，包括： GPS模块、AD模块、电极模块、主控模块、数据存储模块、键盘控制模块、显示控制模块、USB与 串口通信模块和溫湿度检测模块;所述GPS模块与主控模块相连，AD模块与主控模块相连， 电极模块与AD模块相连，主控模块分别和数据存储模块、键盘控制模块、显示控制模块、USB 与串口通信模块和溫湿度检测模块相连； 所述GI^模块包括GI^天线、GPS信号输出串口和GPS脉冲输出端;其中GPS天线分别 和GPS信号输出串口和GPS脉冲输出端连接;GPS信号输出串口将GPS信息发送给GPS串口单 元;GPS脉冲输出端将脉冲信号发送给GPS脉冲同步与计数单元单元； 所述AD模块包括信号调理与放大电路和ADC模块;其中信号调理与放大电路与电 极和电极相连，将电极获取的信号处理之后发送给ADC模块;ADC模块与AD采集控制单元相 连和信号采集单元相连，在AD采集控制单元的控制下进行模数转换，将数据发送给信号采 集单元； 所述电极模块包括电极和电极;电极和电极均和信号调理与放大电路相连； 所述主控模块包括GPS脉冲同步与计数单元、GPS串口单元、信号采集单元、AD采集 控制单、异常报警单元、压控溫补晶振单元、数据存储、伪随机信号生成单元、操作系统控制 单元、键盘控制单元、实时数学计算单元、溫湿度检测单元、USB与串口通信单元、显示与控 制单元;主控模块负责仪器的整体运行，操作系统控制单元为主控模块的控制中枢;GPS脉 冲同步与计数单元单元、GPS串口单元和压控溫补晶振单元主要完成了仪器的GPS同步任 务;信号采集单元和AD采集控制单元主要完成了仪器的AD采集工作；异常报警单元和溫湿 度检测单元主要用于监控环境参数，保护仪器的正常运行;信号采集单元、伪随机信号生成 单元和实时数学计算单元主要完成了仪器对采集到的数据的运算处理;数据存储单元、键 盘控制单元、USB与串口通信单元和显示与控制单元主要完成了仪器与上位机或外设之间 的数据通信； 所述数据存储模块负责完成仪器采集到和生成的数据的存储； 键盘控制模块负责人机交互中的用户操作； 显示控制模块负责仪器工作中显示相应的内容W及接收用户触摸输入的指令； USB与串口通信模块负责与上位机或外设通信，完成数据的传输； 溫湿度检测模块负责检测环境参数，保护仪器的正常运行； 本专利技术与现有技术相比的优点在于： (1)本专利技术使用了具有较强数学计算能力的ARM Codex-A主控模块，计算速度快， 可W实时得到计算结果，并显示在LCD上;克服了现有的仪器计算能力不强，实时性差的缺 占 . '?、、， (2)本专利技术使用了一种抗干扰能力极强的相关辨识理论算法，该算法移植到仪器 上之后，可W获得很好的抗干扰效果； (3)本专利技术经过适当的优化和改进，不仅可用于电法勘探，也可更广泛的用于多种 小信号的采集与分析处理；【附图说明】 图1为本专利技术一种基于伪随机相关辨识技术的电法勘探仪器的组成框图； 图2为本专利技术的一个具体实施示例的方法流程图；【具体实施方式】 如图1所示，本专利技术一种基于伪随机相关辨识技术的电法勘探仪器包括:GPS模块 1、AD模块2、电极模块3、主控模块4、数据存储模块5、键盘控制模块6、显示控制模块7、USB 与串口通信模块8和溫湿度检测模块9;所述GPS模块1与主控模块4相连，AD模块2与主控模 块4相连，电极模块3与AD模块2相连，主控模块4分别和数据存储模块5、键盘控制模块6、显 示控制模块7、USB与串口通信模块8和溫湿度检测模块9相连； 所述GPS模块1包括GPS天线1UGPS信号输出串口 12和GPS脉冲输出端13;其中GPS 天线11分别和GPS信号输出串口 12和GPS脉冲输出端13连接，GPS天线获得卫星数据后，通过 GPS信号输出串口 12将GPS卫星数据发送给主控模块中的GPS串口单元42，由主控模块对卫 星数据做进一步的分析与处理，完成仪器的时间控制等任务；另外，GPS天线11从卫星获得 的数据中也包括脉冲信息，该脉冲信息将通过GI^脉冲输出端13发送给主控模块中的GI^脉 冲同步与计数单元41，主控模块会实现一个同步的脉冲，在GI^失锁时代替GI^的脉冲使用； 所述AD模块2包括信号调理与放大电路2巧日AD对莫块22;其中信号调理与放大电路 21与电极31和电极32相连，用于从电极31和电极32获取地下信号，所述地下信号在信号调 理与放大电路21内经过无源低通滤波，可编程增益放大，有源低通滤波，单端转差分变换处 理之后，转变为ADC模块可W接受的输入信号，送入ADC模块22;ADC模块22与AD采集控制单 元44相连和信号采集单元43相连，AD对莫块22对信号进行模数转换之后，在AD采集控制单元 44的控制下将转换成的数字信号送入信号采集单元43，W便主控模块4进行下一步处理； 所述电极模块3包括电极31和电极32;电极31和电极32均和信号调理与放大电路 21相连，用于获取地下的电信号； 所述主控模块4包括GPS脉冲同步与计数单元41、GPS串口单元42、信号采集单元 43、AD采集控制单元44、异常报警单元45、压控溫补晶振单元46、数据存储单元47、伪随机信 号生成单元48、操作系统控制单元49、键盘控制单元410、实时数学计算单元411、溫湿度检 测单元412、USB与串口通信单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于伪随机相关辨识技术的电法勘探仪器，包括：GPS模块1、AD模块2、电极模块3、主控模块4、数据存储模块5、键盘控制模块6、显示控制模块7、USB与串口通信模块8和温湿度检测模块9；所述GPS模块1与主控模块4相连，AD模块2与主控模块4相连，电极模块3与AD模块2相连，主控模块4分别和数据存储模块5、键盘控制模块6、显示控制模块7、USB与串口通信模块8和温湿度检测模块9相连；所述GPS模块1包括GPS天线11、GPS信号输出串口12和GPS脉冲输出端13；其中GPS天线11分别和GPS信号输出串口12和GPS脉冲输出端13连接，GPS天线获得卫星数据后，通过GPS信号输出串口12将GPS卫星数据发送给主控模块中的GPS串口单元42，由主控模块对卫星数据做进一步的分析与处理，实现仪器的时间控制；GPS天线11从卫星获得的数据中也包括脉冲信息，该脉冲信息将通过GPS脉冲输出端13发送给主控模块中的GPS脉冲同步与计数单元41，用于主控模块实现一个同步的脉冲，在GPS失锁时代替GPS的脉冲使用；所述AD模块2包括信号调理与放大电路21和ADC模块22；其中信号调理与放大电路21与电极31和电极32相连，用于从电极31和电极32获取地下信号，所述地下信号在信号调理与放大电路21内经过无源低通滤波，可编程增益放大，有源低通滤波，单端转差分变换处理之后，转变为ADC模块可以接受的输入信号，送入ADC模块22；ADC模块22与AD采集控制单元44相连和信号采集单元43相连，ADC模块22对信号进行模数转换之后，在AD采集控制单元44的控制下将转换成的数字信号送入信号采集单元43，以便主控模块4进行下一步处理。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李梅，陈驰，郝凯学，仇立山，魏高荣，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11