目 錄
第1章 緒言1
1.1 地面電磁探測的主要歷史進(jìn)展1
1.2 地面電磁測深的實踐探索2
1.3 國內(nèi)外儀器研制現(xiàn)狀3
1.3.1 國外儀器研制現(xiàn)狀及趨勢3
1.3.2 國內(nèi)儀器研制現(xiàn)狀5
1.4 本書的宗旨7
參考文獻(xiàn)7
第2章 大功率電磁信號發(fā)射機(jī)9
2.1 大功率電磁信號發(fā)射機(jī)基本原理9
2.2 大功率電磁信號發(fā)射機(jī)的研制現(xiàn)狀10
2.2.1 基于勵磁方式的大功率電磁信號發(fā)射機(jī)10
2.2.2 脈寬調(diào)制DC/DC全橋變換器的大功率電磁信號發(fā)射機(jī)17
2.3 發(fā)射橋的軟開關(guān)設(shè)計19
2.3.1 吸收電容的選擇19
2.3.2 移相軟開關(guān)驅(qū)動20
參考文獻(xiàn)20
第3章 分布式電磁采集站22
3.1 采集站的構(gòu)架22
3.2 微弱電磁模擬信號調(diào)理23
3.2.1 帶通正反饋高頻增益補償23
3.2.2 全差分運放電路24
3.3 信號采集與數(shù)據(jù)處理24
3.3.1 多接收機(jī)的同步25
3.3.2 數(shù)據(jù)抽取26
3.3.3 基于FPGA的DFT31
3.4 強(qiáng)干擾下微弱地面電磁信號處理34
3.4.1 環(huán)境隨機(jī)干擾的同步疊加34
3.4.2 基于梳狀濾波的工頻干擾抑制35
3.4.3 尖峰干擾抑制38
3.4.4 低頻1/f噪聲抑制40
3.5 采集站性能測試與野外實驗 41
3.5.1 一致性測試43
3.5.2 與國外儀器的對比測試45
參考文獻(xiàn)47
第4章 電場傳感器49
4.1 勘探電場傳感器的發(fā)展歷程49
4.2 地面電極的原理與結(jié)構(gòu)50
4.3 地面電極的信號調(diào)理51
參考文獻(xiàn)54
第5章 磁場傳感器56
5.1 磁傳感器發(fā)展歷程56
5.1.1 感應(yīng)式磁傳感器發(fā)展歷程56
5.1.2 磁通門傳感器發(fā)展歷程57
5.1.3 超導(dǎo)磁傳感器發(fā)展歷程58
5.1.4 地面電磁測深系統(tǒng)中的磁傳感器58
5.2 感應(yīng)式磁傳感器的研制59
5.2.1 感應(yīng)式磁傳感器原理59
5.2.2 感應(yīng)式磁傳感器設(shè)計61
5.3 磁通門傳感器的研制64
5.3.1 磁通門傳感器原理64
5.3.2 磁通門傳感器設(shè)計67
5.4 高溫超導(dǎo)磁傳感器的研制69
5.4.1 高溫超導(dǎo)磁傳感器原理69
5.4.2 高溫超導(dǎo)磁傳感器設(shè)計72
參考文獻(xiàn)74
第6章 電磁數(shù)據(jù)預(yù)處理76
6.1 預(yù)處理流程76
6.2 去噪處理77
6.2.1 方法技術(shù)77
6.2.2 數(shù)值試驗79
6.3 地形校正81
6.3.1 基本理論82
6.3.2 數(shù)值試驗82
6.4 靜態(tài)校正86
6.4.1 靜校方法86
6.4.2 數(shù)值試驗87
6.5 近場校正91
6.5.1 基本方法91
6.5.2 數(shù)值試驗91
6.6 MT參數(shù)計算94
6.7 實測數(shù)據(jù)處理94
6.7.1 CSAMT勘探實測數(shù)據(jù)處理94
6.7.2 MT勘探實測數(shù)據(jù)處理96
參考文獻(xiàn)98
第7章 地面電磁數(shù)據(jù)正演模擬99
7.1 大地電磁二維正演99
7.1.1 大地電磁正演模擬理論99
7.1.2 大地電磁二維正演算例102
7.2 大地電磁三維正演104
7.2.1 交錯采樣有限差分法104
7.2.2 邊界條件108
7.2.3 解大型線性代數(shù)方程組的共軛梯度法109
7.2.4 三維張量阻抗元素的計算109
7.2.5 大地電磁三維正演算例110
7.3 可控源音頻大地電磁二維正演112
7.3.1 2.5維有限元數(shù)值模擬112
7.3.2 一次場計算115
7.3.3 邊界條件115
7.3.4 稀疏矩陣的CSR存儲115
7.3.5 共軛梯度方程求解117
7.3.6 其他分量求取117
7.3.7 2.5維CSAMT正演算例118
7.4 可控源音頻大地電磁三維正演120
7.4.1 CSAMT正演的基本方程120
7.4.2 有限長電偶源全空間一維數(shù)值模擬121
7.4.3 二次場計算的交錯網(wǎng)格有限差分法123
7.4.4 三維CSAMT正演算例127
參考文獻(xiàn)135
第8章 電磁數(shù)據(jù)反演成像137
8.1 大地電磁二維反演137
8.1.1 二維非線性共軛梯度反演方法138
8.1.2 雅可比矩陣的計算139
8.1.3 二維反演示例142
8.2 大地電磁三維反演143
8.2.1 三維快速松弛反演算法的靈敏度函數(shù)表達(dá)式144
8.2.2 求最小構(gòu)造的目標(biāo)函數(shù)147
8.2.3 求最小構(gòu)造的快速松弛反演148
8.2.4 三維反演示例149
8.3 可控源音頻大地電磁二維反演153
8.3.1 數(shù)據(jù)空間反演153
8.3.2 雅可比矩陣154
8.3.3 二維反演示例154
8.4 可控源音頻大地電磁三維反演156
8.4.1 目標(biāo)函數(shù)156
8.4.2 反演流程156
8.4.3 三維反演示例157
參考文獻(xiàn)160
第9章 系統(tǒng)集成實驗與典型礦區(qū)野外測試161
9.1 系統(tǒng)總體設(shè)計161
9.1.1 發(fā)射機(jī)接口162
9.1.2 采集站接口162
9.1.3 磁傳感器接口162
9.1.4 收發(fā)同步協(xié)議162
9.2 系統(tǒng)集成與室內(nèi)測試163
9.2.1 系統(tǒng)參數(shù)測試163
9.2.2 系統(tǒng)功能測試164
9.3 SEP系統(tǒng)野外探測試驗166
9.3.1 概況166
9.3.2 系統(tǒng)野外比對試驗169
參考文獻(xiàn)201
第10章 結(jié)論和討論202
10.1 結(jié)論202
10.2 討論204
參考文獻(xiàn)207