基于STM32和LTE网络的相关辨识发送机的设计与实现

论文摘要

在电法勘探中,发送机的设计使用直接决定了勘探的效果。其中有一种基于伪随机信号所设计的相关辨识发送机,因为伪随机信号的特性,拥有着广泛的应用前景,然而对于这款发送机的研制目前还存在某些问题。首先,相关辨识的理论研究还在完善,基于相关辨识法的发送机设计还存在不足;其次,现有的发送机硬件系统还存在一些问题,比如控制系统与功率转换模块的分离导致设备体积过大、价格昂贵等;最后,还没有发送机系统结合如今的网络信息技术。针对目前基于相关辨识法的发送机研制中出现的问题本文设计和实现了基于STM32和LTE网络的相关辨识发送机。主要任务包括发送机硬件系统、发送机软件系统、功率转换、基于LTE网络的数据传输与控制。因发送机采用架构简单、高效的ARM Cortex-M4芯片并移植了强实时性操作系统uC/OS-II,同时结合了LTE网络技术,并实现了控制系统与功率转换结合,最后实现了结构简单、高效、可以远程操控的电法发送机系统。论文的主要内容如下:首先是绪论部分,简述了研究背景及意义、国内外研究现状、研究内容和创新点;其次简介了相关辨识原理;然后详细介绍了发送机系统的设计与实现,这部分主要包括系统硬件设计和系统软件设计两大部分。系统硬件设计部分介绍了系统硬件架构,各个硬件分模块的详细设计与实现过程。系统软件设计部分包含了系统软件架构,各个子任务的设计思路与实现过程;最后展示了发送机系统的实验测试及结果。论文中相关辨识发送机的主要创新点包含:采用简单、高效的CPU,移植了强实时性操作系统,整合了功率转换模块,结合了LTE网络,实现了发送机结构简单化、任务响应快速化、系统实用化、操作控制远程化。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 课题的研究背景及意义
•   1.2 课题的研究现状
•   1.3 课题的研究内容
• 第二章 相关辨识原理
•   2.1 相关辨识法
•   2.2 伪随机序列
• 第三章 系统硬件设计
•   3.1 硬件总架构设计
•   3.2 主控部分硬件电路设计
•     3.2.1 主控选型分析
•     3.2.2 存储设备硬件电路设计
•     3.2.3 人机交互硬件电路设计
•     3.2.4 调试接口硬件电路设计
•     3.2.5 GPS硬件电路设计
•     3.2.6 LTE硬件电路设计
•   3.3 FPGA硬件设计
•     3.3.1 FPGA简介
•     3.3.2 FPGA中m序列的产生
•   3.4 功率转换电路设计
•     3.4.1 IPM简介
•     3.4.2 功率转换电路硬件设计
•   3.5 发送机采集电路设计
•     3.5.1 隔离采集设计
•     3.5.2 AD电路设计
•   3.6 系统电源设计
•     3.6.1 电源保护电路硬件设计
•     3.6.2 电源输入检测电路设计
•     3.6.3 部分电源硬件设计思路
•   3.7 硬件设计系统实现
•   3.8 本章小结
• 第四章 系统软件设计
•   4.1 系统软件设计分析
•   4.2 软件总架构设计
•   4.3 系统任务设计
•     4.3.1 TFTLCD显示/输入任务设计
•     4.3.2 FPGA通信任务设计
•     4.3.3 GPS任务设计
•     4.3.4 采集任务设计
•     4.3.5 存储任务设计
•     4.3.6 LTE网络传输任务设计
•     4.3.7 指令解析任务设计
•   4.4 LTE网络设计
•     4.4.1 FTP服务器设计
•     4.4.2 设备联网
•   4.5 本章总结
• 第五章 系统测试
•   5.1 m序列测试
•   5.2 RC电路测试
•   5.3 水槽实验测试
•   5.4 系统性能参数
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王辉

导师: 李梅

关键词: 相关辨识,发送机

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,信息科技

专业: 地质学,地球物理学,矿业工程,电信技术

单位: 中国地质大学(北京)

分类号: P631.3;TN929.5

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.001380

总页数: 69

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