[发明专利]电磁法探测的全球定位系统同步控制信号产生的方法

摘要

一种适用于电磁法探测的全球定位系统同步控制信号产生的方法。用于电磁法发送机电流的产生和接收机信号接收的同步，适用于地球物理勘探、工程地质勘探等领域。本发明的技术方案包括：发送机和接收机接收全球定位系统时钟信息和秒脉冲信号，确定时间参考点，计算发送信号同步控制启动时间，当时钟与发送信号同步控制启动时间相等时，通过秒脉冲窄化信号启动发送机输出电流。该方法的优点是：消除了同步控制启动时间的设置，对于无需设置发送电流参数的混场源发送机，能省略键盘设计，使系统简化并使用可靠，对于其它类型电磁发送机，只需选频开关设置频率，非常方便，本发明还适用于多台发送机串、并联和多台接收机联合使用的场合。

主权项

一种适用于电磁法探测的全球定位系统同步控制信号产生的方法，其特征在于该方法按以下顺序步骤进行：(1)电磁法发送机和接收机分别配置全球定位系统模块；合上发送机和接收机电源后，全球定位系统模块与全球定位系统通信，接收全球定位系统时钟信息和秒脉冲信号；(2)秒脉冲窄化电路利用秒脉冲的上升沿启动计数器对晶体振荡器输出的方波信号计数，通过设置计数器计数初值得到所需脉宽的秒脉冲窄化信号，使其脉冲宽度小于基频信号的周期，且秒脉冲窄化信号上升沿与秒脉冲信号上升沿同步，下降沿与晶体振荡器输出方波信号的上升沿同步；(3)基频产生单元以晶体振荡器输出的方波信号为时钟信号，输出基频信号，利用秒脉冲窄化信号上升沿对基频产生单元中计数器复位，基频信号上升沿与秒脉冲窄化信号上升沿同步，消除基频信号累计误差；(4)单片机读取选频开关的信号，生成对应频率的频率选择信号，控制频率选择电路选择同步控制信号输出通道；(5)发送机和接收机采用完全相同的时间参考点T0，T0可取任意时刻，分辨到秒，其中，时间参考点T0在电磁法仪器生产时确定；(6)单片机通过串口读取全球定位系统模块输出的状态数据、定位数据与时间数据，根据当前时间T1、单片机预设的同步控制信号周期T以及时间参考点T0，计算同步控制启动时间T2，发送机和接收机的采用完全相同的同步控制启动时间算法： T 2 = T 0 + Trunc ( T 1 - T 0 T ) × T + T 其中：T2：同步控制启动时间，以秒为单位；T0：时间参考点，以秒为单位；T1：当前时间，以秒为单位；Trunc：取整函数，保留数据整数部分；T：同步控制信号周期，以秒为单位；(7)定义同步控制预启动时间T3，(T2-T3)大于单片机I/O输出指令执行时间，小于1秒；在T3时刻，单片机向复位电路发出宽度为1秒的复位脉冲信号，用该脉冲信号选通秒脉冲窄化信号对分频电路进行清零复位；在T3时刻，单片机向触发电路发出同步标志信号，触发电路利用同步标志信号与秒脉冲窄化信号输出一个与秒脉冲窄化信号上升沿同步的选通信号，控制逻辑开关S导通，基频信号经逻辑开关S输出至分频电路时钟端；(8)分频电路对基频信号分频，得到N个不同频率的同步信号，根据步骤(4)选择的对应频率通道输出同步控制信号；(9)电磁法发送机和接收机具有相同的时间参考点和相同的同步控制启动时间计算方法，输出的两个同步控制信号精确同步。