無線探測接收機系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、在電子技術(shù)日新月異的當(dāng)下，電子產(chǎn)品被應(yīng)用到各行各業(yè)。煤炭作為國家重要的不可再生資源，在開采利用上既要保證當(dāng)前的能源需求，還要確保后代有資源可用。在煤炭開采過程中，如何確保工作人員的安全和高效率開采一直是困擾企業(yè)在煤炭開采中的重大問題。因此將先進的無線探測技術(shù)應(yīng)用在煤礦超前探測中有非常大的意義。
　　本研究設(shè)計了一種無線探測接收機系統(tǒng)，系統(tǒng)主要包括了接收機天線、低噪聲放大電路、采樣電路、信號處理。該系統(tǒng)分別從硬件和軟件兩個方面研究，

2、其中天線是同軸饋電矩形微帶貼片天線，并利用HFSS軟件做了仿真；低噪聲放大電路中的MAX2665芯片具有高增益和低噪聲系數(shù)的優(yōu)點，采樣電路芯片是LTC2259，利用Cadence軟件完成了電路原理圖和PCB板的設(shè)計；在數(shù)據(jù)處理方面，應(yīng)用自適應(yīng)最小均方(LMS)算法，采用的工具是時下非常流行的FPGA，其最大的優(yōu)勢在于，快速完成數(shù)據(jù)的處理，是普通電路的兩倍甚至更高。主要實現(xiàn)過程是：天線接收回波信號，利用低噪聲放大電路放大接收到的微弱信號，

3、通過采樣電路完成數(shù)據(jù)采樣，再利用FPGA實現(xiàn)信號處理，最后在PC上保存數(shù)據(jù)或者利用第三方軟件顯示探測結(jié)果，經(jīng)過分析可以很直觀的確定當(dāng)前煤礦開采區(qū)煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，既可以提高開采的效率，還可以保證開采人員的人身安全。采用總分總的設(shè)計思想，從總體設(shè)計系統(tǒng)框架，各個模塊單獨實現(xiàn)，到整體連接調(diào)試，完成系統(tǒng)設(shè)計。通過HFSS軟件對天線的阻抗匹配等做了仿真以及實物制作，完成低噪聲放大電路和采樣電路的刻板及焊接，利用MATLAB和Modelsim對最小