投棄式海流剖面測(cè)量系統(tǒng)研究.pdf

1、投棄式海流剖面測(cè)量?jī)x(XCP)是一次性使用的海流剖面觀(guān)測(cè)儀器，主要用來(lái)測(cè)量海水溫度、水流速度和水流方向。該類(lèi)儀器為海洋調(diào)查、科學(xué)研究、軍事應(yīng)用提供了先進(jìn)的測(cè)量手段。由于國(guó)外一些國(guó)家對(duì)我國(guó)實(shí)行XCP 技術(shù)封鎖，我國(guó)目前無(wú)法通過(guò)正常渠道采購(gòu)到XCP 設(shè)備，為了開(kāi)發(fā)我國(guó)投棄式測(cè)量設(shè)備并達(dá)到國(guó)際水平，在國(guó)家“863”計(jì)劃項(xiàng)目專(zhuān)項(xiàng)資助下，國(guó)家海洋技術(shù)中心開(kāi)始了對(duì)XCP系統(tǒng)大型科研項(xiàng)目的研究，本研究課題是該項(xiàng)目的一部分。
　　 論文主要完成

2、了水下數(shù)據(jù)采集與調(diào)頻驅(qū)動(dòng)部分，水上接收放大濾波與數(shù)字化處理部分和無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與硬件接口部分的設(shè)計(jì)。首先，根據(jù)XCP的測(cè)量原理和信號(hào)特征制定了設(shè)計(jì)路線(xiàn)，針對(duì)傳輸信道復(fù)雜多變的衰減和低頻窄帶的響應(yīng)特性，將水下三路模擬信號(hào)壓頻轉(zhuǎn)換后變?yōu)檎{(diào)頻信號(hào)，為了提高頻帶利用率，采用頻分復(fù)用方式進(jìn)行水下有線(xiàn)傳輸。隨后，接收設(shè)備將水下上傳的三路微弱、失真信號(hào)均衡放大、濾波分離、數(shù)字化處理、鑒頻解調(diào)，由于水上接收的信號(hào)受到嚴(yán)重的幅度衰落、相位延遲和頻率失真，所

3、以在信號(hào)分離部分采用了自適應(yīng)放大和有源濾波分離技術(shù)盡量降低噪聲，為實(shí)現(xiàn)測(cè)量精度并線(xiàn)性解調(diào)，采取鎖相倍頻技術(shù)和數(shù)字脈沖計(jì)數(shù)鑒頻解調(diào)方法，提高了鑒頻靈敏度和鑒頻解調(diào)的抗干擾性能。
　　 最后計(jì)數(shù)結(jié)果經(jīng)微處理器采集并處理后采用串行通信方式進(jìn)行無(wú)線(xiàn)傳輸，并將解調(diào)后的信號(hào)通過(guò)RS-232 口串行傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。其中，為降低系統(tǒng)復(fù)雜度并提高系統(tǒng)穩(wěn)定性能，采用現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列FPGA 對(duì)計(jì)數(shù)鑒頻和微處理器采集的硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。