基于伪随机相关辨识的激电观测仪的研究与实现

摘要

激电观测方法作为电法勘探中应用最为广泛且观测效果最好的方法之一，已经被广泛应用在金属矿、非金属矿以及水文地质勘探等领域。传统的激电观测方法都存在观测时间长、噪声抑制能力差以及观测效果不理想等缺点。本文针对传统激电观测方法的不足，通过分析伪随机相关辨识得到系统脉冲响应的原理，研究了将伪随机相关辨识应用于激电观测中，并在此基础上设计了激电观测仪。
　　本文分析了系统相关辨识的基本原理，阐述了伪随机信号的生成原理及其特性，并细致介绍了利用伪随机信号良好的相关特性辨识系统脉冲响应的方法。另外，通过研究激发极化原理以及经典的观测方案，本文提出和设计了伪随机相关辨识观测激电响应的新激电观测仪，并分析了实际观测时伪随机信号各个参数的选取规则。激电观测仪由发送机和接收机组成，其中发送机以功率驱动器为核心发送伪随机信号，接收机包含模拟电路单元，硬件控制核心DSP以及上位机，其需要完成的工作有激电效应数据的采集、相关算法的运行以及系统频率特性的显示。本文完成了整个硬件电路、硬件控制核心模块和上位机软件的设计与开发，并在模拟地电激电响应的模型上进行了观测实验。实验结果表明伪随机相关辨识不仅能够应用在激电观测中，而且具有观测时间短和较强的抑制噪声能力等优点。