激光偏振水下目標(biāo)探測信息處理系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、本文設(shè)計(jì)了激光偏振水下目標(biāo)探測信息處理系統(tǒng)，利用532nm激光器為發(fā)射源，通過控制以Cyclone V芯片為主處理器的電路系統(tǒng)來實(shí)時(shí)接收水下目標(biāo)反射的激光回波信號(hào)并提取出偏振信息，同時(shí)用GPS實(shí)時(shí)獲取該探測點(diǎn)的定位信息，實(shí)現(xiàn)對激光偏振數(shù)據(jù)和GPS定位數(shù)據(jù)的同步采集、處理和保存，之后對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析，為水下目標(biāo)探測提供一種新型且可靠的手段。
　　本文內(nèi)容主要分為四個(gè)部分:第一部分介紹了激光偏振水下目標(biāo)探測的研究背景及意義

2、，以及激光偏振水下目標(biāo)探測的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀;第二部分首先介紹了激光水下目標(biāo)探測和偏振目標(biāo)探測的原理，然后設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體方案，將系統(tǒng)分為五個(gè)模塊:激光產(chǎn)生模塊、激光偏振信息采集模塊、步進(jìn)電機(jī)模塊、GPS信號(hào)采集模塊和信息處理模塊;第三部分介紹了信息處理模塊的硬件電路設(shè)計(jì)，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、處理和保存。信息處理模塊由FPGA核心板和FPGA底板通過接插件相連構(gòu)成，具有靈活性好、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低等優(yōu)點(diǎn)。而且搭載了性能優(yōu)越

3、的Cyclone V處理器使得系統(tǒng)控制簡單、可靠性高、通用性強(qiáng)，大大縮短了開發(fā)周期。第四部分介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與試驗(yàn)，首先，采用模塊化設(shè)計(jì)思想將系統(tǒng)軟件分為AD采集軟件設(shè)計(jì)、GPS信號(hào)采集軟件設(shè)計(jì)、步進(jìn)電機(jī)軟件設(shè)計(jì)和SD卡信息存儲(chǔ)軟件設(shè)計(jì)四個(gè)模塊，然后將各模塊進(jìn)行集成并整體調(diào)試，模塊化設(shè)計(jì)不僅縮短了設(shè)計(jì)周期，而且提高了軟件的可靠性和可維護(hù)性。最后，用本系統(tǒng)開展了多組試驗(yàn)，并分析了目標(biāo)偏振特性與激光入射角、探測角、水體溫度、目標(biāo)表面粗糙