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透地通信接收机预处理单元设计
资料介绍
由于地层结构的复杂性，大地对弹性波信号传播的影响很大，主要表现在信号衰减和噪声干扰等方面，因此透地通信接收机的性能就显得尤为重要。
弹性波信号接收时总会引入噪声干扰，这些干扰主要来自大地背景噪声，大地背景噪声就是在没有发出弹性波信号时，检波器记录到的地面振动。为了研究大地背景噪声本人分别于山谷、山麓和山顶等地采集噪声，对这三种不同地形的噪声进行了对比，并分析了噪声的频谱特征
鉴于弹性波的低频特性，接收机预处理单元的低噪放大器设计以放大低频信号为主本文采用AD620作为集成低噪放大器，并在试验中对比了放大前后的检波器信号。本文还在电路设计的输入端加入低通滤波器，以减少高频噪声的干扰为了提高接收机的性能，本文采用LMP8100作为可编程增益放大器，用电压比较器LM339实现两位AD转换器，它们共同组成自动增益控制系统。该系统的自动增益控制软件采用了一种统计算法，将AD转换后的数字信号高数据位作为统计对象，统计其在单位时间内数据位为1的个数占数据bit总数的比例，若比值超出阈值，则逐级调整放大器增益，直到该比值恢复到合理的范围内。
本课题来源于实验室课题组的国家自然科学基金项目“矿山透地救灾通信系统的信道特性及弹性波多模信号接收方法”低频弹性波相对于电磁波在大地介质中具有较好的穿透特性，但是由于地层结构的复杂性和分布不均匀性，导致信道对弹性波信号传播的影响很大，主要表现在信号衰减和噪声干扰等方面。因此透地通信接收机的预处理单元就显得尤为重要，本课題是实验室低频弹性波透地通信系统研究的一部分，只有对信号接收机预处理模块有了一定的把握，才能完成符合实际需要的设计，确保透地通信系统的建立。
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