[发明专利]伪随机信号电法勘查的方法和装置

摘要

本发明提供了一种伪随机信号电法勘查的方法和装置，可以长时间、全自动、全频段和高精度实现各种主动源电法勘查，同时支持导线连接、地球卫星授时和晶体钟三种时间同步方案，能保证在发送机和接收机不用连线的情况下，获得高精度时间同步，解决了大收发距的轻便和可靠观测；设计了对观测数据实时计算平均值，相对误差和方差，利用相对误差实时和自动删除“坏数”；利用方差控制观测精度和自动选择叠加次数；自动切换高、中、低三个频段，并设置相应的m序列参数，保证能在很宽频带范围和瞬变时间范围获得高精度的频率响应和瞬变响应。

主权项

一种伪随机信号电法勘查装置的勘察方法，装置由发送系统与接收系统构成，发送系统由电流源和发送装置构成，接收系统由电位仪和接收装置构成，发送装置由发送传感器、为设备所有单元供电的电源模块、GPS接收模块、有一本地高精度晶振的时钟模块、参数自适应m序列发生模块、处理与控制单元、DAC模块与信号显示设备构成，且DAC模块与时钟模块、参数自适应m序列发生模块、信号显示设备分别相连，其中电源模块分别与GPS接收模块、时钟模块、参数自适应m序列发生模块相连，参数自适应m序列发生模块和处理与控制单元相连，时钟模块与GPS接收模块、参数自适应m序列发生模块分别相连；发送传感器是发送机向大地发送信号的一种传感器，为接地电偶源或者不接地的磁偶源；接收装置由为设备所有单元供电的电源模块、GPS接收模块、有一本地高精度晶振的时钟模块、伪随机信号接收和处理模块、处理结果反馈模块和磁感应强度接收器构成，其中电源模块分别与GPS接收模块、时钟模块、伪随机信号接收和处理模块、处理结果反馈模块相连，时钟模块与GPS接收模块、伪随机信号接收和处理模块、处理结果反馈模块分别相连，处理结果反馈模块还连接有伪随机信号接收和处理模块，伪随机信号接收和处理模块还连接有磁感应强度接收器；所述磁感应强度接收器为磁力仪或带反馈的感应线圈，处理与控制单元为计算机电脑；其伪随机信号电法勘查的方法，其特征在于，包括如下步骤：Q1：接收机接收由发送机发射出来的伪随机序列的电流或电压或电磁信号，其中信号源发出的信号由本地重构产生；Q2：在接收机内部，接收机将接收到的信号与信号源发出的信号进行互相关运算；Q3：从运算结果中进一步得出与电法勘查相关的参数；Q4：接收机向信号发送方反馈的与其运算结果相关的信息；在上述发送装置和接收装置中，所述电源模块均用于为设备所有单元供电；GPS接收模块均用于接收GPS信号、设备定时；有一本地高精度晶振的时钟模块，均用于定时对晶体钟自动校准，同时，时钟模块均用于产生固定间隔的时钟脉冲，给发送装置的参数自适应m序列发生模块提供时钟信号；时钟模块同时支持导线连接，地球卫星授时和晶体钟三种时间同步方案；所述发送装置中的处理与控制单元用于获取处理结果，并根据这些处理结果调整信号后发送参数：接收来自于参数自适应m序列发生模块的处理结果，包括观测数据实时计算平均值，相对误差和方差，再利用方差，控制重复测量的次数，具体的，当方差太大，则提高重复测量的次数，当某次测量结果偏离计算平均值太大，则判定是受突发干扰信号影响，即删除该信号，或反馈给发送装置并请求重新发送相关信号并启动重复测量程序；在宽频带范围0.005Hz－10kHz、和瞬变时间范围n×10μs－n×10s下，自动切换高、中、低三个频段，并设置相应的伪随机序列参数，伪随机序列是m序列，由n级移位寄存器所能产生的周期最长的伪随机二进制序列，参数为：阶数n，位宽Δt和计算加密指数MDT；获得高精度的频率响应和瞬变响应，即预先设定一个序列，包括预订的对应高、中、低三个频段相关的m序列参数n、Δt和MDT，或根据处理与控制单元的处理结果，确定对应于高、中、低三个频段具体的m序列的参数值n、Δt和MDT。