本文關鍵詞：基于分布式傳感器的地下震源定位軟件設計與實現

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【摘要】：分布式地下震源定位是基于群組傳感器組成的無線網絡、專門針對測量地下震源的目標位置的一種測試測量方法,一直以來是國內外研究的重要課題,其廣泛應用與礦山探測、油田開發(fā)、隧道檢測中。由于受地下爆炸的危險性、大區(qū)域地面測試的限制,使得實驗人員無法親臨控制每個傳感器,并且也無法保證時間的統一,因此需要一套完整的分布式地下震源定位軟件平臺來監(jiān)測、控制、處理信號來完成整個測試實驗。本文根據實際的項目需求,基于LabVIEW軟件開發(fā)平臺,設計基于分布式傳感器的地下震源定位系統軟件系統。本系統能夠實現無線傳感器節(jié)點的管理、初至波提取、存儲、數據處理、震源高精度定位。主要包括:傳感器節(jié)點數據的收發(fā)傳輸控制、傳感器節(jié)點位置顯示、信號分析處理、節(jié)點信號數據庫等。在收發(fā)控制方面,主要完成了系統收發(fā)控制的流程與規(guī)劃和控制指令的設計;在傳感器顯示處理方面,主要完成了傳感器坐標位置轉換、二維和三維坐標顯示等功能;在信號分析與處理方面,完成了震動信號的波形讀取與顯示,包括單通道波形顯示和多通道波形顯示;震動信號時域分析,包括相關功能;震動信號頻域分析,包括快速傅里葉變換(FFT)和譜分析功能;震動時頻域分析,包括短時傅里葉變換(STFT);在信號處理方面,完成了濾波和和小波去噪功能;此外,還有震動信號的初至提取模塊;震源定位等功能模塊;在數據庫設計方面,完成震動信號的存儲顯示、實驗信息的增刪改查等功能,實現了數據的存儲管理。工程試驗驗證表明:本設計完成的分布式傳感器的地下定位軟件滿足工程測試需求。
【關鍵詞】：震源定位 信號分析 Lab VIEW 軟件設計
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P315.6;TP311.52
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內外研究現狀10-12
• 1.3 本文研究的主要內容和論文結構12-14
• 1.3.1 論文研究的主要內容12-13
• 1.3.2 論文的總體結構13-14
• 2 基于分布式傳感器的地下震源定位軟件總體設計14-20
• 2.1 分布式傳感器的地下震源定位系統介紹14-15
• 2.2 軟件系統的指標要求15-17
• 2.3 基于分布式傳感器的地下震源定位軟件總體框架17-19
• 2.4 本章小結19-20
• 3 分布式傳感器的地下震源定位軟件系統設計20-53
• 3.1 軟件各個功能模塊接口設計20-21
• 3.2 系統配置軟件設計21-27
• 3.2.1 控制指令碼定義22-24
• 3.2.2 無線收發(fā)控制模塊軟件設計24-25
• 3.2.3 傳感器節(jié)點位置標識與坐標轉換模塊軟件設計25-27
• 3.2.4 參數配置27
• 3.3 震動信號分析與處理27-41
• 3.3.1 震動信號的分析模塊28-34
• 3.3.2 震動信號的處理模塊34-37
• 3.3.3 特征提取模塊軟件設計37-41
• 3.4 震源定位41-49
• 3.4.1 TDOA定位模型原理41-42
• 3.4.2 最小二乘法42-43
• 3.4.3 Chan算法43-44
• 3.4.4 泰勒算法（Taylor）44-45
• 3.4.5 牛頓算法（Newton）45-46
• 3.4.6 定位模塊設計46-49
• 3.5 功能驗證49-52
• 3.6 本章小結52-53
• 4 基于分布式傳感器地下定位系統數據管理設計53-61
• 4.1 系統數據庫平臺的選擇53
• 4.2 系統數據庫設計53-60
• 4.2.1 地下定位系統數據庫總體設計53-55
• 4.2.2 地下定位系統數據庫表的設計55-56
• 4.2.3 地下定位系統數據庫表關系設計56-57
• 4.2.4 地下定位系統數據庫的實現57-60
• 4.3 本章小結60-61
• 5 總結展望61-63
• 5.1 本文的工作總結61-62
• 5.2 本文存在的問題及未來展望62-63
• 參考文獻63-68
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文68-69
• 致謝69-70

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1 于飛;呂冬梅;顏秉勇;劉喜梅;;分布式傳感器的融合及其應用[A];2006年全國開放式分布與并行計算學術會議論文集（二）[C];2006年

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本文編號：609206