一种mad信号发生系统的制作方法

文档序号:8623153
一种mad信号发生系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及磁法勘探和航空反潜磁探仪信号识别器的一种测试设备,具体涉及一种MAD信号发生系统。
【背景技术】
[0002]未爆炸物UXO、潜艇等磁性体会引起周围地磁场的变化,磁探仪可以通过测量出周围地磁场异常信号(简称MAD信号)来完成对磁性体探测与定位。
[0003]MAD信号识别是未爆炸物UXO、潜艇探测中的一门重要技术。在早期,MAD信号主要靠经验丰富的操作人员人工识别。随着磁探仪数字化程度的提高,MAD信号自动识别技术具备了实现的条件,国外现役反潜巡逻机磁探仪均具备MAD信号自动识别功能。国内外已有很多关于产生常用信号的波形发生器的文献,但无MAD信号发生器的相关报道。
[0004]为了测试信号识别器的虚警率、识别率和最低可检测信噪比等技术指标,通常需要人工搬运船模在距离探头一定距离反复运动以产生用于测试所需的磁异常信号,但该方法测试效率低、费时费力、产生MAD信号精度和可重复性极低,也无法模拟复杂地磁背景场下的信号识别效果。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足,而提供一种MAD信号发生系统,其用于替代通过人工搬运船模/潜模等方式产生磁异常信号,具有操作简便、信号精确度高、重复性好等优点。此外本新型还可以产生复杂背景磁场,用于测试信号识别器在复杂地磁背景场下的技术性能。
[0006]本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的。这种MAD信号发生系统,包括工控机、MAD信号库、MAD波形产生模块、复杂背景磁场产生模块、波形合成、任意波形发生器、电流采样模块和亥姆赫兹线圈;在工控机内部,MAD信号库连接到MAD波形产生模块,复杂背景磁场产生模块和MAD波形产生模块共同连接到波形合成;波形合成输出与任意波形发生器通过数据线连接,任意波形发生器与亥姆赫兹线圈通过长导线连接;MAD信号库集成了安德逊函数库、磁偶极h0P特征库和adf3特征库三类信号,以此为样本曲线,通过设置信号宽度、输出间隔时间和信号幅度参数产生无数种MAD信号;MAD波形产生模块基于MAD信号库内选中的样本MAD信号,依据输入的信号幅度、信号宽度和间隔时间产生特定的MAD数据后供给波形合成;复杂背景磁场产生模块用于模拟地磁梯度变化和地质局部异常的背景数据;波形合成完成背景数据和MAD数据的同步采样与叠加,任意波形发生器将叠加后的波形数据变为电流信号输出,经亥姆赫兹线圈将输出电流信号变为磁异常MAD信号施加到待测试设备的磁探头上,完成对磁探仪和信号识别器的测试。
[0007]更进一步,任意波形发生器的输出还经过电流采样模块连接到工控机,用于将采集实际输出的电流信号并与波形数据成图对比。
[0008]本实用新型的有益效果为:可以替代通过人工搬运船模等方式产生磁异常信号,具有操作简便、信号精确度高、重复性好等优点,还可以产生复杂背景磁场用于检验识别器在实际环境中的识别效果。
【附图说明】
[0009]图1为MAD信号发生系统的结构框图;
[0010]图2为MAD信号库的组成框图;
[0011]图3为MAD波形产生模块的结构框图;
[0012]图4为三类Anderson函数曲线。
[0013]图中,1-工控机,100-MAD信号库,101-MAD波形产生模块,102-复杂背景磁场产生模块,103-波形合成,2-任意波形发生器,3-电流采样模块,4-亥姆赫兹线圈。5-磁探头,6-磁探仪,7-信号识别器,4、5、6均为待测试设备。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合附图和实施例对本实用新型做详细的介绍:
[0015]如图1所示,这种MAD信号发生系统,包括工控机1、MAD信号库100、MAD波形产生模块101、复杂背景磁场产生模块102、波形合成103、任意波形发生器2、电流采样模块3和亥姆赫兹线圈4,是一种磁法勘探和航空反潜磁探仪信号识别器的测试设备。在工控机I内部,MAD信号库100连接到MAD波形产生模块101,复杂背景磁场产生模块102和MAD波形产生模块101共同连接到波形合成103,波形合成103输出与任意波形发生器2通过数据线连接;任意波形发生器2与亥姆赫兹线圈4通过长导线连接,根据MAD信号库样本曲线和设置参数产生特定的磁异常MAD信号;任意波形发生器2的输出还经过电流采样模块3连接到工控机I。
[0016]MAD信号库100提供一系列归一化后的样本MAD信号,集成了安德逊(Anderson)函数库、磁偶极h0 P特征库和adf3特征库三类信号,以此为样本曲线,通过设置信号宽度、输出间隔时间和信号幅度参数产生无数种MAD信号;MAD波形产生模块101基于MAD信号库100内选中的样本MAD信号,依据输入的信号幅度、信号宽度和间隔时间产生特定的MAD数据后供给波形合成103 ;复杂背景磁场产生模块103用于模拟地磁梯度变化和地质局部异常的背景数据;波形合成103完成背景数据和MAD数据的同步采样与叠加,任意波形发生器2将叠加后的波形数据变为电流信号输出,经亥姆赫兹线圈4将输出电流信号变为磁异常MAD信号施加到待测试设备的磁探头5上,完成对磁探仪6和信号识别器7的测试。此外,电流采样模块3将采集实际输出的电流信号并与波形数据成图对比。
[0017]图2中,MAD信号库包含安德逊(Anderson)函数库、磁偶极h Θ P特征库和a d|3特征库三类信号。安德逊(Anderson)函数库包含了第一类、第二类、第三类Anderson函数样本曲线,分别代表着单峰、双峰、三峰三类标准磁异常MAD信号。磁偶极h Θ P特征库,在磁偶极上方的磁探仪随载体在不同高度h平面内,不同航向Θ过点P产生的一系列磁异常曲线库。磁偶极a特征库,在磁偶极上方的磁探仪随载体在不同航向a,不同斜矩d和不同视角β下产生的一系列磁异常曲线库。
[0018]图3中,样本数据、样本长度均来自MAD信号库。填充数据产生依据样本长度、信号宽度时间和信号间隔时间产生一定时间的填充数据(可以为零)。数据连接将样本数据和填充数据进行合并,一起经过幅度调整计算后产生波形数据,经数据线传输至任意波形发生器2。
[0019]图4为第一类、第二类和第三类Anderson函数曲线,分别代表了单峰、双峰和三峰特征的标准磁异常曲线。
[0020]本实用新型的MAD信号发生系统产生信号识别器测试所需的磁异常信号,用于替代通过人工搬运船模/潜模等方式产生磁异常信号,具有操作简便、信号精确度高、重复性好等优点。此外,本新型还可以产生复杂背景磁场,用于测试识别器在复杂地磁背景场下的技术指标。
[0021]以上对本实用新型的描述不具有限制性,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本实用新型权利要求的保护的情况,作出本实用新型的其它结构变形和实施方式,均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种MAD信号发生系统,其特征在于:包括工控机(I)、MAD信号库(100)、MAD波形产生模块(101)、复杂背景磁场产生模块(102)、波形合成(103)、任意波形发生器(2)、电流采样模块⑶和亥姆赫兹线圈⑷;在工控机⑴内部,MAD信号库(100)连接到MAD波形产生模块(101),复杂背景磁场产生模块(102)和MAD波形产生模块(101)共同连接到波形合成(103);波形合成(103)输出与任意波形发生器(2)通过数据线连接,任意波形发生器(2)与亥姆赫兹线圈(4)通过长导线连接;MAD信号库(100)集成了安德逊函数库、磁偶极h0P特征库和adf3特征库三类信号,以此为样本曲线,通过设置信号宽度、输出间隔时间和信号幅度参数产生无数种MAD信号;MAD波形产生模块(101)基于MAD信号库(100)内选中的样本MAD信号,依据输入的信号幅度、信号宽度和间隔时间产生特定的MAD数据后供给波形合成(103);复杂背景磁场产生模块(103)用于模拟地磁梯度变化和地质局部异常的背景数据;波形合成(103)完成背景数据和MAD数据的同步采样与叠加,任意波形发生器(2)将叠加后的波形数据变为电流信号输出,经亥姆赫兹线圈(4)将输出电流信号变为磁异常MAD信号施加到待测试设备的磁探头(5)上,完成对磁探仪(6)和信号识别器(7)的测试。
2.根据权利要求1所述的种MAD信号发生系统,其特征在于:任意波形发生器(2)的输出还经过电流采样模块(3)连接到工控机(1),用于将采集实际输出的电流信号并与波形数据成图对比。
【专利摘要】本实用新型涉及一种MAD信号发生系统,包括工控机、MAD信号库、MAD波形产生模块、复杂背景磁场产生模块、波形合成、任意波形发生器、电流采样模块和亥姆赫兹线圈;在工控机内部,MAD信号库连接到MAD波形产生模块,复杂背景磁场产生模块和MAD波形产生模块共同连接到波形合成;波形合成输出与任意波形发生器通过数据线连接,任意波形发生器与亥姆赫兹线圈通过长导线连接;MAD波形产生模块基于MAD信号库内选中的样本MAD信号,依据输入的信号幅度、信号宽度和间隔时间产生特定的MAD数据后供给波形合成。本实用新型的有益效果为:可以替代通过人工搬运船模等方式产生磁异常信号,具有操作简便、信号精确度高、重复性好等优点。
【IPC分类】G01R35-00, G05B19-04
【公开号】CN204331337
【申请号】CN201420844801
【发明人】宗发保, 王景然, 顾建松, 邹鹏毅, 郑军
【申请人】中国船舶重工集团公司第七一五研究所, 杭州瑞声海洋仪器有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月26日
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