GMI磁納技術(shù)研究.pdf

1、弱磁檢測(cè)傳感器在軍事目標(biāo)監(jiān)測(cè)、地球資源勘探和地磁輔助導(dǎo)航等技術(shù)領(lǐng)域中具有廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。但是，我國(guó)目前尚無(wú)大量程、高分辨力、微小型化磁傳感器，仍然需要從國(guó)外進(jìn)口高分辨力（0.01nT）磁檢測(cè)傳感器。因此，研發(fā)高性能微小型弱磁檢測(cè)傳感器和微弱磁異信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，仍然是我國(guó)在檢測(cè)領(lǐng)域上富有挑戰(zhàn)性的研究課題之一。
　　微弱磁異信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)是由弱磁檢測(cè)傳感器和磁異信號(hào)采集與控制電路構(gòu)成的。由此，本文深入研究了高性能弱磁檢測(cè)傳感器、

2、磁異信號(hào)采集與控制系統(tǒng)和磁異信號(hào)檢測(cè)算法的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
　　在研發(fā)高性能微小型弱磁傳感器方面，優(yōu)用最有發(fā)展前景的非晶態(tài)合金絲作為弱磁傳感器的磁敏組件。然后，對(duì)非晶絲GMI效應(yīng)進(jìn)行理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，從而確定了非晶絲磁敏組件的關(guān)鍵參數(shù)。最后，利用非晶絲磁敏組件來(lái)設(shè)計(jì)和制作一種具有磁異探測(cè)和測(cè)距功能的微小型三軸磁傳感器——磁納（MANAR）。
　　在磁異信號(hào)采集與控制系統(tǒng)方面，以單片機(jī) SIM3U167為核心，進(jìn)行了相關(guān)的硬件和軟

3、件設(shè)計(jì)。
　　在磁異信號(hào)檢測(cè)技術(shù)方面，本文在磁異信號(hào)經(jīng)典正交基函數(shù)（OBF）檢測(cè)算法的基礎(chǔ)之上，提出了一種改進(jìn)的OBF檢測(cè)算法，即將自適應(yīng)噪聲抵消器和自適應(yīng)AR白化濾波器結(jié)合在一起，以實(shí)現(xiàn)對(duì)磁異信號(hào)的預(yù)處理。由于固定AR白化濾波器對(duì)分形噪聲1/fa的白化效果不佳，影響了OBF檢測(cè)算法的性能，因此采用自適應(yīng)噪聲抵消器對(duì)被檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，再利用自適應(yīng)AR白化濾波器對(duì)預(yù)處理信號(hào)進(jìn)行白化濾波，以實(shí)現(xiàn)OBF檢測(cè)算法的最優(yōu)化。理論仿真結(jié)果