核磁共振超前探测仪低矩形系数滤波器设计概要

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1、开题报告开题报告核磁共振核磁共振超前超前探测仪探测仪低矩形系数滤波器低矩形系数滤波器设计设计 指导教师：指导教师： 报报 告告 人：人： 学学 号：号： 专专 业：业： 电力电子与电力传动电力电子与电力传动WWW.JLU.EDU.CN核磁共振核磁共振超前超前探测仪探测仪低矩形系数滤波器低矩形系数滤波器设计设计研究目的意义研究目的意义及发展现状及发展现状1主要工作内容主要工作内容及准备工作及准备工作2拟利用资源拟利用资源3时间安排时间安排4主要参考资料主要参考资料5WWW.JLU.EDU.CN研究目的和意义研究目的和意义及发展现状及发展现状 突水灾害突水灾害是是隧道工程施工中的主要地质灾害隧道工

2、程施工中的主要地质灾害 隧道前方含水地质构造的超前探测隧道前方含水地质构造的超前探测 接触式的钻探方法（成本高、效率低、可能诱发水害） 核磁共振技术（高效率、高分辨率、无需打钻、体积效应小、探测距离大）WWW.JLU.EDU.CN研究目的和意义研究目的和意义及发展现状及发展现状 进入隧道必须缩减天线尺寸，目前进入隧道必须缩减天线尺寸，目前核磁共振核磁共振探测线圈的直径为探测线圈的直径为26米米,信号微弱信号微弱 隧道环境复杂，存在各种干扰，尤其是工频隧道环境复杂，存在各种干扰，尤其是工频干扰和其谐波的干扰十分严重干扰和其谐波的干扰十分严重要提高核磁共振隧道探测信噪比，需要滤波器有更好地矩形系要

3、提高核磁共振隧道探测信噪比，需要滤波器有更好地矩形系数，提高电路的选择性数，提高电路的选择性。WWW.JLU.EDU.CN研究目的和意义研究目的和意义及发展现状及发展现状矩形系数矩形系数描述了滤波器在截止频率附近响应曲线变化的陡峭程度，它的值是20dB带宽与3dB带宽的比值。矩形系数是表征滤波器选择性好坏的一个参量。理想的频带滤波器应该对通频带内的频谱分量有同样的放大能力，而对通频带以外的频谱分量要完全抑制。所以理想的频带放大器的频响曲线应是矩形。但实际的频响曲线与矩形有较大的差异。通常矩形系数是用Kv0.1来表示。Kv0.1=2f0.1/（2f0.7）主要工作内容主要工作内容及准备工作及准备

4、工作 参差参差滤波滤波放大放大WWW.JLU.EDU.CN主要工作内容主要工作内容及准备工作及准备工作 参差参差滤波滤波 具有频带宽、矩形系数小的优点, 其特点是选择品质因数Q值较高的回路分别调谐在上、下截止频率附近,以增大幅频特性曲线边界的斜率;而Q值较低的回路调谐在中心频率处(奇数参差)或中心频率两侧(偶数参差),以确定电路的带宽。总幅频特性可以达到最大平坦,电路的选择性得到改善。在低频RC带通滤波器设计中应用参差调谐放大器的理论与设计方法,同样可以设计出频带宽、矩形系数小带通滤波器。WWW.JLU.EDU.CN主要工作内容主要工作内容及准备工作及准备工作 参差参差滤波滤波 探测仪的滤波要

5、求是中心频率为极低频段，且12.6KHz可调，带宽按照需要在80100Hz可调，并且要将矩形系数降低到2.0以下，因此，虽然参差滤波方式的想法借鉴于通讯工程的低矩形系数的参差调谐放大，但是却由于应用场合也导致了探测仪滤波器的要求反而成为应用这种滤波方法的难点。预期成果预期成果：中心频率12.6KHz可调，带宽80100Hz可调，矩形系数降低至2.0以下（原3.4以上）WWW.JLU.EDU.CN主要工作内容主要工作内容 模拟仿真参差滤波器在极低频段的工作效果，以及模拟仿真参差滤波器在极低频段的工作效果，以及与原滤波器系统的性能比较，明确提升目标，确定与原滤波器系统的性能比较，明确提升目标，确定

6、改善方案改善方案WWW.JLU.EDU.CN主要工作内容主要工作内容 工作过程：上位机输入的相关信息，主要有中心频工作过程：上位机输入的相关信息，主要有中心频率、带宽、配谐电容和末级增益，上位机通过计算率、带宽、配谐电容和末级增益，上位机通过计算得到滤波器组参数，向下位机发送，下位机接到参得到滤波器组参数，向下位机发送，下位机接到参数后设置窄带滤波器组，末级增益，和配谐电容。数后设置窄带滤波器组，末级增益，和配谐电容。因此，有三部分：因此，有三部分： 上位机：上位机：VB（与原系统兼容）（与原系统兼容） 通通 讯：讯：232-485 下位机：控制部分，前级放大，宽带滤波，窄带滤波，末下位机：控