海洋电磁信号超低噪声同步采集系统设计

摘要：

针对海洋电磁采集系统的低频超低噪声信号采集和高精度时钟同步,文中设计一种基于"ARM+FPGA"的海洋电磁信号低噪声同步采集系统(LNS-MEM).针对低频微弱电场信号的采集需求,设计"低噪声斩波放大+低噪声A/D转换"的信号采集电路;针对电磁采集系统的高精度分布式同步需求,设计"GPS授时+高精度温度补偿时钟"的时钟同步方法.系统主控采用"低功耗ARM+FPGA"方案,低功耗ARM负责系统任务管理,FPGA实现多通道信号同步采集.最后,开展实验室和海洋环境测试.测试结果表明,电场前置放大通道为一个低通滤波通道,通带增益为61 dB,-3 dB上限截止频率约为100 Hz,电场通道本底噪声为3 nV/(Hz)@1 Hz,时钟同步误差小于1.5 ms/d,海洋CSEM勘探的有效探测范围可达7.5 km,可以满足海洋电磁探测的需求.

关键词：海洋电磁信号、噪声信号采集、系统设计、时钟同步、低噪声斩波放大、系统测试

所属期刊栏目：45

分类号：TN911.23-34;P631.3

资助基金：国家重点研发计划;青岛海洋科学与技术试点国家实验室开放基金资助项目;国家高技术发展计划资助项目

在线出版日期：2022-07-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：17-22