基于DSP和CPLD的船舶振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的研究.pdf

1、縱觀國內(nèi)外船舶的發(fā)展，噪聲振動(dòng)已經(jīng)是一個(gè)不可忽略的問題，對噪聲的監(jiān)控不僅可以使人們方便地根據(jù)其振動(dòng)的譜特性來診斷船舶的設(shè)備運(yùn)行特性，而且對保護(hù)船舶上工作人員的身體健康及對一些特殊使命艦船的聲學(xué)性能的提高，均具有十分重大和深遠(yuǎn)的意義。為了實(shí)時(shí)監(jiān)測船舶的振動(dòng)噪聲性能，實(shí)現(xiàn)對船舶典型航態(tài)的聲場特性預(yù)報(bào)，實(shí)時(shí)監(jiān)控船舶的各類主機(jī)、附機(jī)等的運(yùn)行情況，提高船舶運(yùn)行的安全可靠性，有必要在現(xiàn)役船舶上安裝振動(dòng)噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 本文根據(jù)船舶噪聲

2、的具體情況構(gòu)建了振動(dòng)噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，針對以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究并取得了積極的成果： 1.振動(dòng)噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)方案提出了系統(tǒng)的總體解決方案，包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和單元節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，將DSP+CPLD的結(jié)構(gòu)引入單元節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)中。并在系統(tǒng)任務(wù)分割的前提下，完成了基于DSP+CPLD的振動(dòng)噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。 2.基于CPLD的邏輯控制器采用Verilog語言和原理圖方式設(shè)計(jì)了單元節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)處理模塊的

3、邏輯電路，實(shí)現(xiàn)了其時(shí)序和邏輯控制。 3.基于DSP的數(shù)據(jù)信號(hào)處理針對系統(tǒng)的要求和船舶振動(dòng)噪聲的特點(diǎn)，提出了數(shù)據(jù)處理的算法方案，包括：FFT，F(xiàn)IR濾波，序列的抽取。使用匯編及C語言進(jìn)行了編程，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)要求的31個(gè)頻點(diǎn)的時(shí)頻轉(zhuǎn)換。 4.單元節(jié)點(diǎn)的測試試驗(yàn)使用振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置對同一單元節(jié)點(diǎn)的同一通道施加單頻信號(hào)，觀察DSP進(jìn)行運(yùn)算后的數(shù)據(jù)結(jié)果，與樣機(jī)做對比。在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對單元進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定后以樣機(jī)為參照，