瞬變電磁探測系統(tǒng)的GPS時鐘同步研究與應用.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、瞬變電磁探測系統(tǒng)是一種應用時間域電磁法原理研制而成的地球物理勘探儀器,具有穿透高阻能力強、隨機干擾影響小、探測深度大、分辨率較高、信息豐富、方便易行等優(yōu)點,已廣泛應用于礦產勘查、石油勘探、工程地質勘查等領域。提高瞬變電磁探測系統(tǒng)分離結構的發(fā)送機與接收機的時鐘同步精度是提升其探測性能的關鍵。傳統(tǒng)瞬變電磁探測系統(tǒng)采用線纜同步或無線同步,時鐘同步精度低,且不適合在復雜的野外環(huán)境使用。GPS時鐘同步利用1PPS信號校正晶振頻率獲得高精度同步時鐘

2、,被越來越廣泛應用,但目前GPS時鐘同步方案較復雜、GPS失鎖時同步精度較低。
   針對上述問題,文中采用中等精度的有源晶振與GPS協(xié)同工作方式,設計一種基于嵌入式微處理器STM32F407VGT6的GPS高精度時鐘同步方案,同步瞬變電磁探測系統(tǒng)發(fā)送機和接收機。方案將GPS的1PPS信號作為基準,獲得晶振的實際工作頻率后,利用STM32F407VGT6定時計數器的脈寬調制模式調節(jié)輸出同步時序,與傳統(tǒng)采用GPS1PPS信號獲得晶

3、振的實際工作頻率后調節(jié)壓控晶振的電壓來修正晶振輸出頻率獲得同步時鐘相比,同步精度得到提高,同步時序調節(jié)更靈活,通用性更強,更適合在野外工作的瞬變電磁探測系統(tǒng)使用。
   文中首先分析GPS時鐘同步方案的理論,包括晶振的頻率漂移模型,GPS授時原理,1PPS信號誤差。在闡述理論的基礎上,研究GPS時鐘同步的實現原理,完成瞬變電磁探測系統(tǒng)GPS時鐘同步的軟硬件設計,重點分析并實現GPS時鐘同步的算法。采用滑動均值濾波處理1PPS信號

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