混響信號是伴隨著聲源信號一起生成的,它會對主動聲納造成顯著的干擾,在近程混響環(huán)境下該現(xiàn)象尤其明顯,混響制約了主動聲納系統(tǒng)的應(yīng)用以及相關(guān)數(shù)據(jù)的分析,所以對海洋混響的研究有著極其重要的意義。混響信號的有效采集是混響研究的基礎(chǔ),混響信號具有動態(tài)范圍大的特征,制作混響信號采集系統(tǒng)需要針對混響信號的特征來設(shè)計。本論文研制了一套混響信號采集系統(tǒng),涉及到采集系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計以及制作調(diào)試工作。硬件電路主要包括自主供電電路、模擬調(diào)理板以及數(shù)字采集控制板。完成對混響信號的拾取、放大、濾波、采集、存儲以及上傳功能。軟件方面主要完成對采集芯片的驅(qū)動、數(shù)據(jù)的實時采集、數(shù)據(jù)的存儲、指令控制系統(tǒng)工作狀態(tài)以及數(shù)據(jù)的高速傳輸。對系統(tǒng)的各個模塊的性能、系統(tǒng)的整體性能做了測試分析,性能指標(biāo)良好�；诨祉懶盘杽討B(tài)范圍較大的原因,系統(tǒng)采用的是高分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器,保證在任何信號幅度大小情況下,都有很高的采集精度。該系統(tǒng)采用電池供電,以實現(xiàn)移動工作的目的。電路設(shè)計依照低噪聲、低功耗、大動態(tài)范圍進行設(shè)計。各個硬件電路采用分離模塊的思路,且以現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)為核心,方便系統(tǒng)功能的改進升級以及采集系統(tǒng)通道數(shù)的增加。在此基...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 海洋混響研究現(xiàn)狀
    1.3 海底混響數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 混響分析理論基礎(chǔ)
    2.1 射線聲學(xué)理論基礎(chǔ)
    2.2 聲場疊加原理
    2.3 三維散射模型
        2.3.1 混響公式
        2.3.2 散射強度
    2.4 本章小結(jié)
第三章 混響數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與制作
    3.1 混響采集系統(tǒng)整體概述
    3.2 采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
        3.2.1 自主供電電路
        3.2.2 信號預(yù)處理電路
        3.2.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路
        3.2.4 中央處理單元設(shè)計
        3.2.5 RTC實時時鐘
        3.2.6 存儲電路設(shè)計
        3.2.7 網(wǎng)口傳輸電路
    3.3 采集系統(tǒng)的程序開發(fā)
        3.3.1 軟件設(shè)計的目的
        3.3.2 軟件開發(fā)環(huán)境介紹
        3.3.3 軟件開發(fā)的具體功能
        3.3.4 AD轉(zhuǎn)換電路的控制
        3.3.5 數(shù)據(jù)緩沖級的設(shè)計
        3.3.6 實時時鐘驅(qū)動程序
        3.3.7 SD卡存儲器驅(qū)動程序
        3.3.8 網(wǎng)口驅(qū)動程序
    3.4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 混響信號仿真與數(shù)據(jù)分析
    4.1 海底混響信號理論推導(dǎo)
    4.2 水平海底收發(fā)分置混響研究
        4.2.1 H方向收發(fā)分置混響研究
        4.2.2 S方向收發(fā)分置混響研究
        4.2.3 水平海底豎直分置混響研究
    4.3 大傾角海底波束向下混響研究
        4.3.1 H方向收發(fā)分置混響研究
        4.3.2 S方向收發(fā)分置混響研究
        4.3.3 豎直分置混響研究
    4.4 大傾角海底波束向上混響研究
        4.4.1 H方向收發(fā)分置混響研究
        4.4.2 S方向收發(fā)分置混響研究
        4.4.3 豎直分置混響研究
    4.5 空間相關(guān)性比較
        4.5.1 混響仿真數(shù)據(jù)空間相關(guān)性分析
        4.5.2 混響實驗數(shù)據(jù)空間相關(guān)性分析
    4.6 混響信號包絡(luò)分析
        4.6.1 統(tǒng)計模型
        4.6.2 仿真數(shù)據(jù)的包絡(luò)分布
        4.6.3 實驗數(shù)據(jù)包絡(luò)
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄



本文編號：3876341