伪随机无定向旋转电磁场辐射驱灭鼠系统的研制

摘要

本文结合“十一五”国家科技支撑计划“粮食丰产科技工程”项目，针对储粮防鼠灭鼠领域，研究出一种利用电磁场辐射驱除和消灭害鼠的新的物理方法，并研制出一套能在大、中型粮库中应用的伪随机无定向旋转电磁场辐射驱灭鼠系统，达到逐步解决粮食产后减损这一世界难题。 本文首先搜集了大量的生物医学实验数据和相关的参考文献，全面研究分析了伪随机无定向旋转电磁场的频率大小和辐射强度对老鼠的生殖能力、中枢神经系统、学习记忆等方面的损伤性影响。确定了对害鼠损伤比较严重的电磁场频率和强度范围，为本系统的研制奠定了理论基础。 然后根据系统模型将该系统分为伪随机广谱信号模块、矢量控制模块和辐射器模块三大模块并分别具体介绍。分析了2n系列矩形脉冲信号的特性，首次提出了伪随机广谱复合频率脉冲信号源，该信号源具有广谱、起始相位相同、多频同步发送、波形能量集中等性质，很好地解决了复合频率同步发送时能量不平衡、相位不同步的技术难题。它本身也很好地解决了辐射的电磁波频率的随机自适应变化，是本系统的理想信号源。针对逆变模块的“死区时间”问题，本文利用软件解决方案，采用码元同步编码实现了两路波形的精确同步输出。 接下来从宏观和微观两个角度分析计算了低频段电磁波辐射器的有效性，并利用接地偶极子设计了一种极低频辐射器。它也是本系统成败的关键技术之一。 针对电磁场方向的无定向性，提出了自适应闭塞编码解决该系统要求发射的电磁场方向能随机变化的问题，并能智能控制辐射器保证磁场辐射的强度和范围。 伪随机无定向旋转磁场驱灭鼠方法能避免传统灭鼠方法带来的对环境污染和对其他生物的威胁等负面影响，而且该系统成本低廉，具有长期效果，具有积极的社会意义和广阔的应用前景。为绿色灭鼠开辟了崭新途径。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题来源

1.2课题研究背景与意义

1.3国内外研究现状

1.3.1鼠类生物特性

1.3.2鼠害防治现状

1.4本文研究的主要内容和结构

第2章极低频电磁辐射驱灭鼠理论研究

2.1极低频电磁场对鼠类生殖能力的影响

2.1.1磁场辐射对雄鼠生殖的影响

2.1.2磁场辐射对雌鼠生殖的影响

2.1.3磁场对鼠辐射部位的选择

2.2极低频电磁场对鼠类中枢神经系统的影响

2.3极低频电磁场对鼠类的其它影响

2.4极低频电磁场对人类及环境的公害性影响

2.5本章小结

第3章系统整体设计

3.1系统的数学模型与整体设计

3.1.1伪随机无定向电磁场的数学模型

3.1.2系统的整体设计方案

3.2各部分功能介绍

3.3 AT89S51简介

第4章伪随机广谱复合频率信号模块设计

4.1伪随机广谱复合频率脉冲信号理论分析

4.1.1矩形脉冲信号及特性分析

4.1.2 2n系列广谱复合频率信号及特性分析

4.2伪随机数

4.2.1伪随机数概念

4.2.2伪随机数产生器

4.3信号源设计

4.3.1硬件设计

4.3.2软件设计

第5章辐射器设计

5.1脉冲电磁波辐射

5.1.1电磁波辐射概念

5.1.2脉冲电磁波的辐射

5.2辐射器的有效性分析

5.2.1静态磁场分析

5.2.2线电流元辐射

5.2.3线电流辐射

5.3辐射器的设计

5.3.1接地偶极子辐射的地下电磁场分析

5.3.2接地偶极子辐射的空间磁场分析

5.4本章小结

第6章伪随机矢量调变控制模块设计

6.1自适应闭塞编码

6.2伪随机矢量调变控制模块设计

6.2.1硬件组成

6.2.2软件设计

第7章仿真及实验分析

7.1 Keil C51+Proteus软件仿真系统简介

7.2 KeiC51与Proteus联调设置

7.3系统控制部分的仿真及分析

7.4实验结果及分析

7.5驱灭鼠系统的辐射性能测试

7.5.1 ELT400电磁辐射分析仪

7.5.2实验数据分析

总结

参考文献

致谢

附录