潛標(biāo)水聲收發(fā)機(jī)硬件設(shè)計(jì).pdf

1、海洋聲學(xué)層析技術(shù)主要是指對(duì)海洋空間信息的采集，而對(duì)采集單元的精確定位則是聲層析技術(shù)的基本保障。本文來源主要依托于“深海聲學(xué)潛標(biāo)聲基元位置校準(zhǔn)系統(tǒng)”，主要負(fù)責(zé)潛標(biāo)水聲收發(fā)機(jī)系統(tǒng)的硬件部分設(shè)計(jì)和值班功能平臺(tái)的軟件編程。
　　在硬件設(shè)計(jì)方面，本文從潛標(biāo)系統(tǒng)的整體需求出發(fā)，給出了系統(tǒng)應(yīng)具有的功能，從而引出了該系統(tǒng)的兩個(gè)功能平臺(tái)：值班功能平臺(tái)和測(cè)距功能平臺(tái)。根據(jù)平臺(tái)功能的不同及對(duì)運(yùn)算量大小的考慮，選取兩個(gè)平臺(tái)的核心處理器分別為MSP430單

2、片機(jī)和DSP。值班功能平臺(tái)主要負(fù)責(zé)船載指令的接收與解碼、系統(tǒng)基本聲學(xué)參數(shù)的設(shè)置、定時(shí)啟動(dòng)測(cè)距功能平臺(tái)進(jìn)入應(yīng)答模式、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電池電量信息、獲取系統(tǒng)深度信息和回傳瞬時(shí)背景噪聲等；測(cè)距功能平臺(tái)主要負(fù)責(zé)定時(shí)發(fā)射詢問脈沖，根據(jù)接收到的應(yīng)答信號(hào)，估計(jì)出時(shí)延等信息，并將估計(jì)結(jié)果按協(xié)議規(guī)定的數(shù)據(jù)格式存儲(chǔ)到FLASH中，待實(shí)驗(yàn)完成后，通過RS422串口將計(jì)算結(jié)果回傳給船載顯控平臺(tái)?；诒鞠到y(tǒng)長(zhǎng)期工作于水下無人值守狀態(tài)的特性，系統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì)將是及其重要

3、的因素，本系統(tǒng)從器件的選型和軟件設(shè)計(jì)的供電流程兩方面做了優(yōu)化，盡可能地降低系統(tǒng)的總體功耗。
　　在值班平臺(tái)軟件方面，本文設(shè)計(jì)了針對(duì)窄帶信號(hào)的自適應(yīng)陷波濾波器信號(hào)檢測(cè)方法。根據(jù)值班平臺(tái)功能需求，設(shè)計(jì)了軟件的整體流程，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)模塊的功能，包括對(duì)接收信號(hào)預(yù)處理過程中噪聲和直流偏量的估計(jì)。文中重點(diǎn)講解了Notch濾波器的信號(hào)檢測(cè)邏輯，水聲通信體制及解碼邏輯等。
　　最后，本文設(shè)計(jì)的潛標(biāo)水聲收發(fā)機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過了水池和兩次湖試實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)