专利名称：一体式无线电波透视勘探仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种地球物理无线电波透视勘探仪，具体涉及一种一体式无线电波透视勘探仪。
背景技术：
无线电波透视法是指电磁波在地下岩层中传播时，由于各种岩、矿石电学性质的不同，它们对电磁波能量吸收不同，低阻岩层对电磁波具有较强的吸收作用，当波前进方向 遇到断裂构造所出现的界面时，电磁波将在界面上产生反射和折射作用，也造成能量的损耗，致使接收巷道中的电磁波信号十分微弱甚至接收不到透射信号，形成所谓的透射异常，即为所要探测异常体的位置和范围。无线电波透视技术是一种比较先进的物探手段，能够对工作面内的地质构造进行有效探测且可靠程度较高。在目前的井下无线电波透视勘探工作中，发射仪与接收仪分开，一边发射在另一边接收的单方向工作方式不能完全的探得异常体的形态，工作时不能相互通信，发射端无法得知接收端是否就位，若因发射与接受不同步会造成测量数据的失真。
发明内容
本发明的目的是要提供一种一体式无线电波透视勘探仪，解决目前的井下无线电波透视勘探工作中，发射仪与接收仪分开，一边发射在另一边接收的单方向工作方式不能完全的探得异常体的形态，工作时不能相互通信的问题。本发明的目的是这样实现的该一体式无线电波透视仪接收模块接收到的信号通过ADC�？榈氖涑龆擞隖PGA�？榈氖淙攵肆樱珹DC�？橛隖PGA�？榻兴蛲ㄐ牛籉PGA�？橛隓SP�？榧癆RM处理器连接，互相传输数据，FPGA�？橛隒PLD�？榱樱籇SP模块与FLASH及SDRAM连接，进行高速大容量存储，DSP�？橛爰蛐巢ǚ⑺湍？榱樱珼SP�？橛隒PLD模块，进行双向通信；ARM处理器与键盘和IXD显示屏连接，键盘进行参数输入、IXD显示屏进行显示，ARM处理器与FLASH及SDRAM连接，FLASH及SDRAM用于高速大容量存储，ARM处理器与以太网接口、串口、USB接口连接，通过以太网接口、串口、USB接口与电脑进行数据传输，通过嵌入Linux操作系统来便于对整个仪器的控制；CPLD�？槭迪值刂房占浞峙洌岣叨源笕萘康腇LASH支持和对其它外设提供地址空间。有益效果，由于采用了上述方案，该一体式无线电波透视仪的信号通过ADC接收并将数据传递给FPGA模块(现场可编程门阵列)。FPGA�？橛隓SP�？�(数字信号处理器)及ARM�？�(微处理器)互相传输数据。其中DSP�？橹饕糜诙允中藕沤写恚浔赣凶ㄓ玫腇LASH及SDRAM来进行高速大容量存储。ARM处理器(微处理器)作为控制核心，配备有键盘来进行参数输入、LCD显示屏来进行显示及专用的FLASH及SDRAM (同步动态随机存储器)来进行高速大容量存储，并可通过以太网接口、串口、USB接口与微机进行数据传输，通过嵌入Linux操作系统来便于对整个仪器的控制。CPLD模块(复杂可编程逻辑器件)功能是实现地址空间分配，提高对大容量的FLASH支持和对其它外设提供地址空间。JTAG接口实现为CPLD�？�、DSP�？�、ARM处理器下载对应程序的功能。ARM处理器、DSP数字信号处理器、CPLD�？楹虵PGA�？椋嵌圆杉降男藕沤写�。FPGA�？楣δ苁鞘迪侄孕藕挪杉？楹头⑺湍？榈目刂疲籆PLD�？楣δ苁鞘迪值刂房占浞峙洌岣叨源笕萘康腇LASH支持和对其它外设提供地址空间；DSP数字信号处理器功 能是对数字信号的处理与转换；ARM处理器嵌入Linux操作系统，承担人工操作与数据传输控制的任务。所述的通信�？槲猆SB通讯�？�、RS-232通讯�？楹鸵蕴ㄐ拍？椋δ苁浅械Ｒ惶迨轿尴叩绮ㄍ甘右怯氲缒酝ㄑ兜娜挝�。采用一体式无线电波透视仪可以在接收端就位后由其发射一个脉冲信号，发射端接收到脉冲信号后便可开始双方向的工作，通过互发信号来实现井下通信，确定是否开始测量工作，探测异常体的形态；测量完成后，接收端变为发射端，发射端改为接收端，再反过来测量一遍，从巷道双方进行探测，综合分析结果，便可全方位的探测到异常体的形态。解决了目前的井下无线电波透视勘探工作中，发射仪与接收仪分开，一边发射在另一边接收的单方向工作方式不能完全的探得异常体的形态，工作时不能相互通信的问题，达到了本发明的目的。
图I为本发明的系统结构框图。图2为本发明的模拟信号与数字信号转换电路图。图3为本发明的FPGA控制ADC与DAC电路图。图4为本发明的CPLD接口电路图与JTAG下载电路图。图5为本发明的CPLD电源引脚滤波电容电路图。图6为本发明的DSP控制的简谐波发送�？橥�。图7为本发明的简谐波接收�？橥�。图8为本发明的ARM与IXD显示屏接口电路和键盘操作电路图。图9为本发明的ARM地址总线与数据总线电路图。图10为本发明的ARM外置FLASH连接电路图。图11为本发明的ARM外置SD-RAM连接电路图。图12为本发明的ARM控制的以太网接口传输电路和JTAG下载电路图。图13为本发明的以太网网口电路图。图14为本发明的ARM外置USB接口电路图。图15为本发明的ARM连接串口电路图。图16为本发明的ARM电源引脚滤波电路图。图17为本发明的DSP的JTAG电路图。图18为本发明的分频电路图。图19为本发明的DSP电源引脚滤波电路图。图20为本发明的供电电源电路图。图21为本发明的DSP的外部数据总线与地址总线图。
图22为本发明的
图23为本发明的
图24为本发明的
图25为本发明的
图26为本发明的
DSP外接SD-RAM电路图。DSP外接FLASH电路图。DSP通信电路图。
DSP32位数据交换总线图。DSP启动项选择电路图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的易于明白了解，下面结合附图，进一步阐述本发明。实施例I :该一体式无线电波透视仪为接收�？榻邮盏降男藕磐ü鼳DC�？榈氖涑龆擞隖PGA模块的输入端连接，所述的FPGA�？槲殖】杀喑堂耪罅校珹DC模块与FPGA�？榻兴蛲ㄐ牛籉PGA�？橛隓SP�？榧癆RM处理器连接，互相传输数据，FPGA�？橛隒PLD模块连接，所述的DSP�？槲中藕糯砥鳎凰龅腁RM处理器为微处理器；所述的CPLD�？槲丛涌杀喑搪呒骷籇SP�？橛隖LASH及SDRAM连接，所述的SDRAM为同步动态随机存储器；进行高速大容量存储，DSP�？橛爰蛐巢ǚ⑺湍？榱樱珼SP�？橛隒PLD�？椋兴蛲ㄐ牛籄RM处理器与键盘和LCD显示屏连接，键盘进行参数输入、LCD显示屏进行显示，ARM处理器与FLASH及SDRAM连接，FLASH及SDRAM用于高速大容量存储，ARM处理器与以太网接口、串口、USB接口连接，通过以太网接口、串口、USB接口与电脑进行数据传输，通过嵌入Linux操作系统来便于对整个仪器的控制；CPLD模块实现地址空间分配，提高对大容量的FLASH支持和对其它外设提供地址空间。JTAG接口实现为CPLD�？�、DSP�？�、ARM处理器下载对应程序的功能。所述的装置包括简谐波发送�？�、接收�？�、人机交换�？楹屯ㄐ拍？�
所述的发射�？槲蛐巢ǚ⑺湍？椋饕δ苁欠⑸淦德试贠. 3,0. 5、I. 5MHZ的简谐波。所述的接收模块为ADC�？椋饕δ苁墙邮辗⑸淠？榉⑸涞钠德蔕. 3,0. 5、
I.5MHZ的简谐波。所述的人机交互�？榘ˋRM处理器、DSP数字信号处理器、CPLD�？楹虵PGA�？椋饕δ苁嵌圆杉降男藕沤写�。FPGA�？楣δ苁鞘迪侄孕藕挪杉？楹头⑺湍？榈目刂疲籆PLD模块功能是实现地址空间分配，提高对大容量的FLASH支持和对其它外设提供地址空间；DSP数字信号处理器功能是对数字信号的处理与转换；ARM处理器嵌入Linux操作系统，承担人工操作与数据传输控制的任务。所述的通信�？槲猆SB通讯�？�、RS-232通讯�？楹鸵蕴ㄐ拍？椋δ苁浅械Ｒ惶迨轿尴叩绮ㄍ甘右怯氲缒陨衔⒒ㄑ兜娜挝�。ADC接收到的信号，输入到FPGA�？橹�。经过FPGA模块输入到DSP�？榧癆RM处理器中。DSP�？槎孕藕沤写碛胱唬⑼ü齋ARAM与FLASH进行大容量快速存储。ARM处理器作为控制核心，进行对整个仪器的控制，配备有键盘来进行参数输入、LCD显示屏来进行显示及专用的FLASH及SDRAM来进行高速大容量存储，并可通过以太网接口、串口、USB接口与微机进行数据传输。CPLD�？楣δ苁鞘迪值刂房占浞峙洌岣叨源笕萘康腇LASH支持和对其它外设提供地址空间。JTAG接口实现为CPLD�？�、DSP�？�、ARM处理器下载对应程序的功能。电源电路设计采用3. 3V和I. Sv电源供电，对ARM处理器、DSP�？榈冉泄┑纾Ｖは低车恼Ｔ诵小RM处理器采用STM32F103R6T6作为控制核心，STM32F103R6T6以32位Cortex -M3CPU内核，时钟频率可达72MHz，处理速度高达I. 25DMips/MHz，通过嵌入Linux操作系统，便于对整个仪器的控制；DSP采用TI生产的高性能信号处理器TMS320C6202作为数据信号处理核心，芯片工作频率为250MHz，指令周期为4ns，具有超长指令字处理能力；FPGA�？楣δ苁鞘迪侄訟DC和DAC模块的控制及其数据与DSP的交换；CPLD�？楣δ苁鞘迪值刂房占浞峙洌岣叨源笕萘康腇LASH支持和对其它外设提供地址空间。
实际工作中，接收端就位后先发射一个脉冲信号，发射端接收到后便可得知接收端就位，开始测量工作。测量完成后，接收端变为发射端，发射端改为接收端，再反过来测量一遍，从巷道双方进行探测，综合分析结果，便可全方位的探测到异常体的形态。
权利要求
1.一种一体式无线电波透视勘探仪，其特征在于该一体式无线电波透视仪接收�？榻邮盏降男藕磐ü鼳DC�？榈氖涑龆擞隖PGA�？榈氖淙攵肆樱珹DC�？橛隖PGA模块进行双向通信；FPGA�？橛隓SP模块及ARM处理器连接，互相传输数据，FPGA�？橛隒PLD�？榱樱籇SP�？橛隖LASH及SDRAM连接，进行高速大容量存储，DSP�？橛爰蛐巢ǚ⑺湍？榱樱珼SP�？橛隒PLD�？椋兴蛲ㄐ牛籄RM处理器与键盘和IXD显示屏连接，键盘进行参数输入、IXD显示屏进行显示，ARM处理器与FLASH及SDRAM连接，FLASH及SDRAM用于高速大容量存储，ARM处理器与以太网接口、串口、USB接口连接，通过以太网接口、串口、USB接口与电脑进行数据传输，通过嵌入Linux操作系统来便于对整个仪器的控制；CPLD�？槭迪值刂房占浞峙洌岣叨源笕萘康腇LASH支持和对其它外设提供地址空间。
全文摘要
一种一体式无线电波透视勘探仪，属于地球物理无线电波透视勘探仪。包括发射�？�、接收�？椤⑷嘶换荒？楹屯ㄐ拍？椋环⑸淠？楣δ苁欠⑸湮尴叩绮ㄐ藕牛唤邮漳？楣δ苁墙邮瘴尴叩绮ㄐ藕牛蝗嘶换荒？楣δ苁鞘迪窒低巢问纳瓒ǎ莸氖凳毕允竞痛娲ⅲ⒍圆杉降男藕沤凶淮恚煌ㄐ拍？楣δ苁浅械Ｎ尴叩绮ㄍ甘右怯氲缒晕⒒ㄑ兜娜挝瘢桓靡惶迨轿尴叩绮ㄍ甘右峭üシ⑿藕爬词迪志峦ㄐ牛佣范ㄊ欠窨疾饬抗ぷ�。测量完成后，接收端变为发射端，发射端改为接收端，再反过来测量一遍，从巷道双方进行探测，综合分析结果，便可全方位的探测到异常体的形态。具有缓存容量大、集成度高、可靠性强、抗干扰能力强、采集过程迅速准确。
文档编号G01V3/30GK102928889SQ201210441870
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日
发明者姜志海, 陈茂才, 王健, 刘树才, 易洪春, 吴国庆 申请人:中国矿业大学
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