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基于STM32的煤矿电磁波随钻测量单元设计与实现

目录

基于STM32的煤矿电磁波随钻测量单元设计与实现（1）．．．．．．．．．．．4

内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2国内外研究现状分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

理论基础与技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.1STM32微控制器概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.2电磁波理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.3随钻测量技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.4相关技术标准及规范．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.1系统需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.2系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.2.1硬件架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

3.2.2软件架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.3系统工作流程设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

关键模块设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

4.1信号采集模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.1.1传感器选择与布局．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

4.1.2信号处理电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

4.2数据处理与传输模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

4.2.1数据处理算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.2.2数据传输机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.3用户界面设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

4.3.1人机交互设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

4.3.2界面显示技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

实验与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

5.1实验环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

5.2系统功能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

5.2.1信号采集测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

5.2.2数据处理与传输测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

5.3性能评估与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

结果分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

6.1实验结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

6.2存在问题与不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

6.3改进措施与建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

7.1研究成果