專利名稱：一種可控震源專用掃頻信號(hào)的產(chǎn)生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種掃頻信號(hào)的產(chǎn)生方法，特別是一種可控震源專用掃頻信號(hào)的產(chǎn)生方法，屬信號(hào)源產(chǎn)生技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，公知的信號(hào)源的組成方案一般都是由電阻、電容、運(yùn)方等模擬器件構(gòu)成的， 其所生成的信號(hào)精度低，波形單一。另外也有信號(hào)源采用微處理器配合專用DDS(直接數(shù)字頻率合成)芯片外接DA (數(shù)字模擬)轉(zhuǎn)換器、濾波器等部件組成，這樣的組成方案雖然提高了精度，但依然缺乏靈活性，不能滿足可控震源對(duì)信號(hào)多樣性的特殊要求。
現(xiàn)在在可控震源領(lǐng)域，也有的采用信號(hào)存儲(chǔ)的方式，即將所需要的掃描信號(hào)通過專用的儀器預(yù)先存儲(chǔ)在專用的存儲(chǔ)器中，待可控震源工作的時(shí)候再進(jìn)行調(diào)用，但這種工作方式在施工前需要做大量的的準(zhǔn)備工作，運(yùn)行成本也較高。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可控震源專用掃頻信號(hào)的產(chǎn)生方法，通過軟件DDS方案，實(shí)時(shí)的設(shè)置和改變與波形有關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)，產(chǎn)生各種類型的掃頻信號(hào)，可滿足可控震源對(duì)掃頻信號(hào)精度以及波形多樣化的要求。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的的。
1、通過軟件預(yù)置向由DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)芯片構(gòu)成的系統(tǒng)中存入各種波形的程序。
2、通過ARM(先進(jìn)精簡(jiǎn)指令機(jī)器)開發(fā)板向DSP芯片系統(tǒng)中輸入命令參數(shù)，包括信號(hào)類型、起始頻率、結(jié)束頻率、掃描時(shí)間長(zhǎng)度、級(jí)聯(lián)掃描次數(shù)、是否加窗、窗函數(shù)類型、啟動(dòng)、停止。
3、DSP根據(jù)設(shè)置的參數(shù)完成輸出樣點(diǎn)相位增量的運(yùn)算并生成與波形函數(shù)相對(duì)應(yīng)的幅值，然后再對(duì)幅值進(jìn)行加窗處理。
4、DA轉(zhuǎn)換器則將運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為模擬量的輸出，最后經(jīng)過一個(gè)低通濾波器得到最終的輸出模擬信號(hào)。
本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于分時(shí)利用DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)及 DAC (數(shù)模轉(zhuǎn)換器)模擬DDS芯片進(jìn)行頻率合成，可生成可控震源所需要的各種波形，采用高速的DSP芯片，實(shí)現(xiàn)樣點(diǎn)實(shí)時(shí)的運(yùn)算及輸出，可滿足可控震源對(duì)掃頻信號(hào)精度以及波形多樣化的要求。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)整體方案框圖。
圖2為SCI接口電路圖。
圖3為低通濾波器電路圖。
圖4為DSP與DA轉(zhuǎn)換器接口電路圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1本發(fā)明的系統(tǒng)整體方案框圖。圖中ARM(先進(jìn)精簡(jiǎn)指令機(jī)器)開發(fā)板的人機(jī)界面用來實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口，在ARM顯示屏上可設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，包括掃描時(shí)間長(zhǎng)度、掃描類型、 起始掃描斜率、是否加窗等，設(shè)定后的參數(shù)通過SCI (串行通訊接口)傳遞給DSP芯片系統(tǒng)。 DSP芯片系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置的參數(shù)完成輸出樣點(diǎn)相位增量的運(yùn)算并生成與波形函數(shù)相對(duì)應(yīng)的幅值，然后再對(duì)幅值進(jìn)行加窗處理。DA轉(zhuǎn)換器則將運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為模擬量的輸出，最后經(jīng)過一個(gè)低通濾波器得到最終的輸出模擬信號(hào)s (t)。
IXD(液晶顯示器)和鍵盤可進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置和修改，以滿足不同的用戶需求。
具體實(shí)施以CHIRP的掃描信號(hào)為例，其他掃描信號(hào)輸出方法與之相同。
CHIRP信號(hào)具有相對(duì)穩(wěn)定的振幅，信號(hào)頻率隨時(shí)間呈線性變化，它的數(shù)學(xué)表達(dá)式為
權(quán)利要求
1.一種可控震源專用掃頻信號(hào)的產(chǎn)生方法，其特征在于(1)、通過軟件預(yù)置向由DSP芯片構(gòu)成的系統(tǒng)中存入各種波形的程序；(2)、通過ARM開發(fā)板向DSP芯片系統(tǒng)中輸入命令參數(shù)，包括信號(hào)類型、起始頻率、結(jié)束頻率、掃描時(shí)間長(zhǎng)度、級(jí)聯(lián)掃描次數(shù)、是否加窗、窗函數(shù)類型、啟動(dòng)、停止；(3)、DSP根據(jù)設(shè)置的參數(shù)完成輸出樣點(diǎn)相位增量的運(yùn)算并生成與波形函數(shù)相對(duì)應(yīng)的幅值，然后再對(duì)幅值進(jìn)行加窗處理；(4)、DA轉(zhuǎn)換器則將運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為模擬量的輸出，最后經(jīng)過一個(gè)低通濾波器得到最終的輸出模擬信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控震源專用掃頻信號(hào)的產(chǎn)生方法，其特征在于通過 ARM開發(fā)板輸入的命令參數(shù)通過SCI接口傳遞給DSP芯片系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可控震源專用掃頻信號(hào)的產(chǎn)生方法，其特征在于DSP芯片系統(tǒng)通過DSP與DA轉(zhuǎn)換器接口控制DA芯片進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可控震源專用掃頻信號(hào)的產(chǎn)生方法，其特征在于(1)通過軟件預(yù)置向由DSP芯片構(gòu)成的系統(tǒng)中存入各種波形的程序；(2)通過ARM開發(fā)板向DSP芯片系統(tǒng)中輸入命令參數(shù)；(3)DSP根據(jù)設(shè)置的參數(shù)完成輸出樣點(diǎn)相位增量的運(yùn)算并生成與波形函數(shù)相對(duì)應(yīng)的幅值，然后再對(duì)幅值進(jìn)行加窗處理；(4)DA轉(zhuǎn)換器則將運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為模擬量的輸出，最后經(jīng)過一個(gè)低通濾波器得到最終的輸出模擬信號(hào)。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于分時(shí)利用DSP及DAC模擬DDS芯片進(jìn)行頻率合成，可生成可控震源所需要的各種波形，采用高速的DSP芯片，實(shí)現(xiàn)樣點(diǎn)實(shí)時(shí)的運(yùn)算及輸出，可滿足可控震源對(duì)掃頻信號(hào)精度以及波形多樣化的要求。
文檔編號(hào)G01V1/02GK102193106SQ201010126688
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者楊旭輝, 吳凌云, 劉益成 申請(qǐng)人:長(zhǎng)江大學(xué)