導電媒質中傳導電流場特性及其應用技術研究.pdf

1、傳導電流場可廣泛應用于水下及地下通信、遙測、遙控、定位及監(jiān)測等領域，在特殊場合下，具有其他傳統(tǒng)通信方式無法比擬的優(yōu)點。因此，對傳導電流場傳播及應用技術的研究具有很重要的科學價值和現(xiàn)實意義。本文研究了傳導電流場的傳播特性以及拖網平衡傳感器和水平儀的工作原理，在此基礎上設計并制作了硬件電路。最終，實現(xiàn)了水下網形變化的測量監(jiān)控及物體傾斜角度和偏轉方向的測量并取得了良好的效果。
　　本文的主要研究內容和工作如下：
　　（1）建立了導

2、電媒質中傳導電流場的傳播數(shù)學模型，分析了傳導電流場的傳播特性，研究了導電媒質參數(shù)及頻率等因素對通信系統(tǒng)通信距離的影響，為通信系統(tǒng)的設計提供理論支撐。
　?。?）提出了拖網平衡傳感器系統(tǒng)的四電極收發(fā)系統(tǒng)數(shù)學模型，研究了拖網平衡傳感器系統(tǒng)的設計原理及電極尺寸和電極間距等因素對系統(tǒng)的影響，并在理論分析的基礎上，設計了一套拖網平衡傳感器系統(tǒng)。
　?。?）提出了四發(fā)射電極和八發(fā)射電極的水平儀數(shù)學模型，分析了不同發(fā)射電極對水平儀偏轉方向

3、和傾斜角度的影響。最終，設計并實現(xiàn)了水平儀系統(tǒng)。
　　（4）根據(jù)以上理論，設計了硬件電路，并實現(xiàn)了預期的功能。數(shù)字系統(tǒng)硬件以FPGA和DSP為核心，F(xiàn)PGA主要用作設計程序接口，如完成對AD和DA的控制，以及對接收數(shù)據(jù)進行預處理，通過 EMIF接口與DSP進行數(shù)據(jù)交換。DSP主要進行算法計算，并對FPGA傳送的數(shù)據(jù)進行處理。
　　（5）測量系統(tǒng)設計了專用的上位機顯示軟件，分析計算得到的水下網型信息和物體傾斜角度等信息，主要通