基于正交矢量放大的MRS信號(hào)采集模塊設(shè)計(jì)---- 采集模塊實(shí)測結(jié)果

第六章采集模塊實(shí)測結(jié)果

本章主要對(duì)所設(shè)計(jì)的核磁共振信號(hào)包絡(luò)采集模塊進(jìn)行了測試。首先進(jìn)行了本底噪聲測試和正弦信號(hào)測試，然后進(jìn)行了室內(nèi)模擬核磁共振信號(hào)的測試，提取了模擬信號(hào)的關(guān)鍵參數(shù)。最后模塊與JLMRS找水系統(tǒng)結(jié)合，在野外測得大量的實(shí)際數(shù)據(jù)，提取了信號(hào)的關(guān)鍵參數(shù)，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的包絡(luò)采集模塊的穩(wěn)定性與一致性。

6.1室內(nèi)測試結(jié)果

室內(nèi)測試主要包括本底噪聲測試、標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)測試和模擬核磁共振信號(hào)測試。

6.1.1本底噪聲測試及結(jié)果分析

測試方法：將采集模塊的輸入端短接，主控軟件控制采集2次。

測試時(shí)間、地點(diǎn)：2008.11.17，地質(zhì)宮337

測試儀器：PC機(jī)

采集時(shí)間：256ms

測試結(jié)果：如圖6.1所示，黑色曲線為第一次采集波形，藍(lán)色曲線為第二次采集波形。

從測試結(jié)果可以看出，采集到的噪聲幅度小于2nV，由于主控軟件設(shè)置的放大倍數(shù)為10000000倍，折算到輸入端，本底噪聲在10mV以內(nèi)。本底噪聲來源于開關(guān)電源、本身高頻電路和測試環(huán)境。特別是在室內(nèi)交流電網(wǎng)比較復(fù)雜的條件下，工頻噪聲極其嚴(yán)重。本測試為室內(nèi)測試信號(hào)的幅度大小提供了參考。

6.1.2標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)測試及結(jié)果分析

1、標(biāo)準(zhǔn)測試

測試方法：用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生幅度為1V、頻率為2325Hz的正弦波輸入到采集模塊的輸入端，參考信號(hào)頻率為2325Hz，主控軟件控制采集2次。

測試時(shí)間、地點(diǎn)：2008.11.19，地質(zhì)宮337

測試儀器：PC機(jī)、信號(hào)發(fā)生器

采集時(shí)間：256ms

測試結(jié)果：如圖6.2所示，黑色曲線為第一次采集波形，藍(lán)色曲線為第二次采集波形。

由測試結(jié)果可以看出，采集模塊準(zhǔn)確地測得正弦波的包絡(luò)。設(shè)定的正弦波幅度為1V，測試結(jié)果為70nV.本測試為核磁共振信號(hào)采集模塊的參數(shù)標(biāo)定提供了參考。

由本測試可以看出，核磁共振信號(hào)采集模塊能正常穩(wěn)定工作，達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果，同時(shí)也驗(yàn)證了正交矢量放大方法提取信號(hào)包絡(luò)的可行性。

2、頻率偏差測試

測試方法：用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生幅度為1V、頻率為2325Hz的正弦波輸入到采集模塊的輸入端，參考信號(hào)頻率設(shè)置分別為2326Hz、2327Hz、2328Hz、2329Hz、2330Hz、2340Hz時(shí)，主控軟件控制采集2次。

測試時(shí)間、地點(diǎn)：2008.11.19，地質(zhì)宮337

測試儀器：PC機(jī)、信號(hào)發(fā)生器

采集時(shí)間：256ms

測試結(jié)果：如圖6.3所示，黑色曲線為第一次采集波形，藍(lán)色曲線為第二次采集波形。

由測試結(jié)果可以看出，當(dāng)輸入信號(hào)和參考信號(hào)出現(xiàn)頻率偏差時(shí)，采集到的信號(hào)包絡(luò)中會(huì)把這種誤差體現(xiàn)出來，偏差越大，誤差也就越大。這是由于信號(hào)正交后的高頻分量經(jīng)過低通濾波器衰減后，不能完全忽略不計(jì)，還是會(huì)對(duì)采集結(jié)果造成一定的影響。

將測試結(jié)果經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，可以得到頻率偏差引起的采集信號(hào)幅度誤差分析。分析結(jié)果如表6.1所示。

由測試結(jié)果以及誤差分析可以看出，輸入信號(hào)和參考信號(hào)頻率偏差在5Hz以內(nèi)時(shí)，核磁共振信號(hào)采集模塊采集信號(hào)幅度的誤差在2%以內(nèi)，工作穩(wěn)定可靠，而且重復(fù)性很好。