铁磁管道环境下极低频微弱磁场的分布及检测.pdfVIP

学兔兔 第32眷 第 10期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．32 NO．1() 201 1年 l0 Chinese Joumal of Scientific Instrument Oct．2011 铁磁管道环境下极低频微弱磁场的分布及检测：}： 陈水平 ，郭静波 ，胡铁华 (1清华大学电机系同家重点实验室 北京 100084；2机械科学研究总院 北京 100082) 摘 要：檄低频信号埘金属管道、土壤等介质具有良好的穿透性能，可以应用于管道中的目标定位。实现这个臼标包括2方面 的内容：一是认识极低频磁场在管道环境下的分布；二是对接收的混有噪声的极低频信号进行检测与判决。其中极低频磁场的 分布特性是信 检测、判决与系统设计的基础。首先建立了管道环境下极低频磁场的对称模型，推导r管道内外各层介质巾檄 低频磁场的解析表达式并给出数值计算结果，通过ANSYS软件建模仿真进行验证。在此基础上，得到了接收天线上感应磁场 随距离的变化曲线，通过对信号与噪声的比较，设计了接收系统的整体方案。针对接收信号的特性，选择最小二乘法进行实时 愉测和判决．．通过分析核心判决统计量与归一化自相关系数的关系，采用深度叠接相加预处理技术，明显地改善了系统的接收 效果，扩展 r叠接相加法的幢川范同。 关键词：极低频信号；铁磁管道；磁场分布；归一化自相关系数；深度叠接相加 中图分类号： FP274 rN91 1．23 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：470．40 Distribution and detection of ELF weak magnetic field in ferromagnetic pipeline environment Chen Shuiping ，Guo Jingbo‘ Hu Tiehua ， (，State KeyLaboratory Power System，Tsinghua University，Beijing 100084，China； 2 China Academy of Machinery ScienceTechnology，Bering 100082，China) Abstract：Extremely low~equency(ELF)signal is widely used for target locating in ferromagnetic pipeline because 0f its ability to[)ass through metal，soil and other mediums．In order to achieve this goal，two important problems should be solved．One is the distribution of ELF magnetic field and the other is the detection and decision of the ELF signal mixed With noise．The distribution characteristic of ELF magnetic field is the basis of the detection and deci— sion，as well as system design．Firstly，a symmetric m