基于LabVIEW的聲納成像系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、聲納成像系統(tǒng)因其環(huán)境制約因素少、成像清晰的特點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于能源勘探、海圖測(cè)繪、貨物運(yùn)輸、海上營(yíng)救等各個(gè)領(lǐng)域。對(duì)于回波信號(hào)測(cè)量的精確度和穩(wěn)定性是保證聲納成像系統(tǒng)的成像分辨率的決定性因素。與傳統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)相比,LabVIEW可以在保證精確性的同時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)聲納回波信號(hào)高速、穩(wěn)定的采集。因此本文基于LabVIEW設(shè)計(jì)了多通道聲納成像系統(tǒng)。
　　本文首先討論了結(jié)合LabVIEW編程環(huán)境和PXIe-6358數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計(jì)多通道聲納成像系統(tǒng)

2、的可行性,包括工作原理的介紹、設(shè)計(jì)要求的提出和系統(tǒng)參數(shù)的分析,隨后分別給出系統(tǒng)硬件和軟件的整體設(shè)計(jì)方案,為系統(tǒng)硬件電路和軟件程序的設(shè)計(jì)提供了理論支持和依據(jù)。
　　隨后對(duì)聲納成像系統(tǒng)的硬件電路進(jìn)行了設(shè)計(jì),包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩部分。發(fā)射機(jī)由功率放大電路和收發(fā)轉(zhuǎn)換電路組成,實(shí)現(xiàn)了對(duì)特定形式的聲納信號(hào)進(jìn)行發(fā)射。接收機(jī)由回波放大電路構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)了對(duì)回波信號(hào)的接收和放大。
　　聲納成像系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計(jì)是本文的設(shè)計(jì)重點(diǎn),包括數(shù)據(jù)處理、圖像

3、處理和顯控界面的程序設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)處理模塊由Kaiser窗帶通濾波器、Hilbert包絡(luò)檢波、變采樣數(shù)據(jù)抽取和二級(jí)增益補(bǔ)償?shù)炔糠纸M成,實(shí)現(xiàn)了對(duì)回波信號(hào)的采集、調(diào)理和增益控制。圖像處理模塊由預(yù)處理和后處理兩部分組成,其中圖像預(yù)處理由動(dòng)態(tài)范圍變換和邊緣增強(qiáng)構(gòu)成,通過對(duì)一維回波信號(hào)的處理間接實(shí)現(xiàn)對(duì)二維聲納圖像成像質(zhì)量的提高;圖像后處理由平滑去噪和直方圖增強(qiáng)構(gòu)成,直接實(shí)現(xiàn)對(duì)二維聲納圖像質(zhì)量的提高。顯控界面利用LabVIEW編程環(huán)境“虛擬儀器”的概念