基于正交矢量放大的MRS信號采集模塊設計---- 采集模塊實測結果

第六章采集模塊實測結果

本章主要對所設計的核磁共振信號包絡采集模塊進行了測試。首先進行了本底噪聲測試和正弦信號測試，然后進行了室內模擬核磁共振信號的測試，提取了模擬信號的關鍵參數。最后模塊與JLMRS找水系統結合，在野外測得大量的實際數據，提取了信號的關鍵參數，驗證所設計的包絡采集模塊的穩定性與一致性。

6.1室內測試結果

室內測試主要包括本底噪聲測試、標準正弦信號測試和模擬核磁共振信號測試。

6.1.1本底噪聲測試及結果分析

測試方法：將采集模塊的輸入端短接，主控軟件控制采集2次。

測試時間、地點：2008.11.17，地質宮337

測試儀器：PC機

采集時間：256ms

測試結果：如圖6.1所示，黑色曲線為第一次采集波形，藍色曲線為第二次采集波形。

從測試結果可以看出，采集到的噪聲幅度小于2nV，由于主控軟件設置的放大倍數為10000000倍，折算到輸入端，本底噪聲在10mV以內。本底噪聲來源于開關電源、本身高頻電路和測試環境。特別是在室內交流電網比較復雜的條件下，工頻噪聲極其嚴重。本測試為室內測試信號的幅度大小提供了參考。

6.1.2標準正弦信號測試及結果分析

1、標準測試

測試方法：用信號發生器產生幅度為1V、頻率為2325Hz的正弦波輸入到采集模塊的輸入端，參考信號頻率為2325Hz，主控軟件控制采集2次。

測試時間、地點：2008.11.19，地質宮337

測試儀器：PC機、信號發生器

采集時間：256ms

測試結果：如圖6.2所示，黑色曲線為第一次采集波形，藍色曲線為第二次采集波形。

由測試結果可以看出，采集模塊準確地測得正弦波的包絡。設定的正弦波幅度為1V，測試結果為70nV.本測試為核磁共振信號采集模塊的參數標定提供了參考。

由本測試可以看出，核磁共振信號采集模塊能正常穩定工作，達到了預期的結果，同時也驗證了正交矢量放大方法提取信號包絡的可行性。

2、頻率偏差測試

測試方法：用信號發生器產生幅度為1V、頻率為2325Hz的正弦波輸入到采集模塊的輸入端，參考信號頻率設置分別為2326Hz、2327Hz、2328Hz、2329Hz、2330Hz、2340Hz時，主控軟件控制采集2次。

測試時間、地點：2008.11.19，地質宮337

測試儀器：PC機、信號發生器

采集時間：256ms

測試結果：如圖6.3所示，黑色曲線為第一次采集波形，藍色曲線為第二次采集波形。

由測試結果可以看出，當輸入信號和參考信號出現頻率偏差時，采集到的信號包絡中會把這種誤差體現出來，偏差越大，誤差也就越大。這是由于信號正交后的高頻分量經過低通濾波器衰減后，不能完全忽略不計，還是會對采集結果造成一定的影響。

將測試結果經過數據處理后，可以得到頻率偏差引起的采集信號幅度誤差分析。分析結果如表6.1所示。

由測試結果以及誤差分析可以看出，輸入信號和參考信號頻率偏差在5Hz以內時，核磁共振信號采集模塊采集信號幅度的誤差在2%以內，工作穩定可靠，而且重復性很好。