回波抵消系統(tǒng)的參量陣預(yù)處理算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著當(dāng)今科技的飛速發(fā)展，水下目標(biāo)探測(cè)技術(shù)的發(fā)展也日益增強(qiáng)，為了能夠有效的對(duì)抗敵方的探測(cè)，反跟蹤技術(shù)也在迅速的發(fā)展，其中回波抵消技術(shù)屬于反跟蹤技術(shù)之一。為了滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用對(duì)設(shè)備便攜性的普遍要求，可以使用聲學(xué)參量陣來(lái)代替單個(gè)聲納，其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)決定了參量陣在該方向上的重要應(yīng)用。但是從技術(shù)角度來(lái)看，聲學(xué)參量陣是以較大的功率和較低效能換取其特有的優(yōu)勢(shì)，因此合理的信號(hào)預(yù)處理算法是應(yīng)用參量陣的關(guān)鍵部分。而當(dāng)今微電子技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)已

2、被廣泛的應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防科技和科學(xué)實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域，尤其是可編程邏輯器件（FPGA）具有強(qiáng)大的并行處理能力，這一特性不僅能夠提高處理速度而且能夠滿(mǎn)足高速信號(hào)的實(shí)時(shí)性。
　　本文主要工作是回波抵消系統(tǒng)的信號(hào)處理平臺(tái)設(shè)計(jì)及參量陣預(yù)處理算法的實(shí)現(xiàn)，而對(duì)參量陣的研究，信號(hào)的預(yù)處理也是整個(gè)系統(tǒng)的紐帶。在該課題中對(duì) KZK方程進(jìn)行了推導(dǎo)，并求解該方程的二次微分近似解。在課題中選用了三種調(diào)制算法作為預(yù)處理算法進(jìn)行討論，并選用了全載波單邊帶調(diào)制算法

3、作為該聲學(xué)參量陣的預(yù)處理算法，對(duì)該算法進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)、論述和仿真。根據(jù)系統(tǒng)要求，選取合適的芯片和硬件電路來(lái)搭建信號(hào)處理平臺(tái)。該平臺(tái)采用以Altera公司的EP3C40F484C8N為核心處理芯片，該芯片靈活性強(qiáng)，并行處理能力強(qiáng)，而且成本也較低，能夠滿(mǎn)足整個(gè)系統(tǒng)的要求。在該平臺(tái)放置兩片 SRAM來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的乒乓緩存，保證采集數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)、連續(xù)的處理，并能夠同步輸出。在信號(hào)處理平臺(tái)下開(kāi)發(fā)的程序?yàn)槟K接口化設(shè)計(jì)，各部分程序獨(dú)立相互不受影響，

4、使設(shè)計(jì)的程序方便移植。整個(gè)程序包括四個(gè)部分：控制A/D程序模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、預(yù)處理算法程序模塊和控制D/A程序模塊。對(duì)信號(hào)處理平臺(tái)的硬件和軟件部分進(jìn)行了性能測(cè)試。對(duì)A/D采集的幅值和頻率精度及驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行了測(cè)試；對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊程序進(jìn)行了測(cè)試；對(duì)D/A數(shù)據(jù)輸出幅值和頻率及各通道的一致性和驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行了測(cè)試；對(duì)預(yù)處理算法程序的功能進(jìn)行了測(cè)試；將各個(gè)程序模塊拼接到一起進(jìn)行了聯(lián)調(diào)測(cè)試，驗(yàn)證了程序的正確性；在水池中使用聲學(xué)參量陣等設(shè)備對(duì)信號(hào)處理