[发明专利]一种可控震源专用扫频信号的产生方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种扫频信号的产生方法，特别是一种可控震源专用扫频信号的产生方法，属信号源产生技术领域。

背景技术：

目前，公知的信号源的组成方案一般都是由电阻、电容、运方等模拟器件构成的，其所生成的信号精度低，波形单一。另外也有信号源采用微处理器配合专用DDS(直接数字频率合成)芯片外接DA(数字模拟)转换器、滤波器等部件组成，这样的组成方案虽然提高了精度，但依然缺乏灵活性，不能满足可控震源对信号多样性的特殊要求。

现在在可控震源领域，也有的采用信号存储的方式，即将所需要的扫描信号通过专用的仪器预先存储在专用的存储器中，待可控震源工作的时候再进行调用，但这种工作方式在施工前需要做大量的的准备工作，运行成本也较高。

发明内容：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可控震源专用扫频信号的产生方法，通过软件DDS方案，实时的设置和改变与波形有关的各项参数，产生各种类型的扫频信号，可满足可控震源对扫频信号精度以及波形多样化的要求。

本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的。

1、通过软件预置向由DSP(数字信号处理器)芯片构成的系统中存入各种波形的程序。

2、通过ARM(先进精简指令机器)开发板向DSP芯片系统中输入命令参数，包括信号类型、起始频率、结束频率、扫描时间长度、级联扫描次数、是否加窗、窗函数类型、启动、停止。

3、DSP根据设置的参数完成输出样点相位增量的运算并生成与波形函数相对应的幅值，然后再对幅值进行加窗处理。

4、DA转换器则将运算结果转换为模拟量的输出，最后经过一个低通滤波器得到最终的输出模拟信号。

本发明与现有的技术相比，其优点在于分时利用DSP(数字信号处理器)及DAC(数模转换器)模拟DDS芯片进行频率合成，可生成可控震源所需要的各种波形，采用高速的DSP芯片，实现样点实时的运算及输出，可满足可控震源对扫频信号精度以及波形多样化的要求。

附图说明：

图1为本发明的系统整体方案框图。

图2为SCI接口电路图。

图3为低通滤波器电路图。

图4为DSP与DA转换器接口电路图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

图1本发明的系统整体方案框图。图中ARM(先进精简指令机器)开发板的人机界面用来实现人机接口，在ARM显示屏上可设置相应的参数，包括扫描时间长度、扫描类型、起始扫描斜率、是否加窗等，设定后的参数通过SCI(串行通讯接口)传递给DSP芯片系统。DSP芯片系统根据设置的参数完成输出样点相位增量的运算并生成与波形函数相对应的幅值，然后再对幅值进行加窗处理。DA转换器则将运算结果转换为模拟量的输出，最后经过一个低通滤波器得到最终的输出模拟信号s(t)。

LCD(液晶显示器)和键盘可进行参数的设置和修改，以满足不同的用户需求。

具体实施以CHIRP的扫描信号为例，其他扫描信号输出方法与之相同。

CHIRP信号具有相对稳定的振幅，信号频率随时间呈线性变化，它的数学表达式为：

s(t)＝Acos[2πθ(t)]＝Acos[2πft]                (1)