水下声系统性能检测装置的设计

论文摘要

声纳设备是海军舰船的上的重要装备,水下声系统又是声纳设备的重要组成部分。因此对水下声系统的性能状态进行检测是重要的也是必须的,它关系到声纳设备的测量数据是否准确和可信。本论文对水声换能器和水声换能器基阵进行了分类讲解,对现代声纳技术的发展进行了简单的阐述,重点对匹配定位技术进行了理论分析。本论文所设计的装置就是针对实际的使用需求,结合装备的特点进行设计开发了一种检测仪表。在设计过程中使用单片机进行控制达到了用尽量少的硬件资源实现控制功能。单片机是发展最早、应用最广、使用最廉价的电子产品。拥有大量可以借鉴的电路和算法程序。可以缩短开发周期节约设计费用。本论文主要选用单片机技术实现键盘操作和显示的方便自动化,选用低导通电阻模拟开关芯片和简便的模数转换器件方便实现了水下声系统小信号的分贝变换。检测装置可以实现声纳的水下阵元噪声电平测试、前放直流漂移检查、激励响应检查、接收阵安装平台噪声检查、阵元听音检查。本论文依据设计思想完成了水下声系统检测装置的单板设计、调试、整机装配、检测、例行试验和湖上联调试验,通过各项试验,验证了最初的设计思想的合理性。本论文立足产品的工程实现,做到了产品的高可靠性、高实用性、高方便性的特点。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 声纳技术简介
• 1.3 工作原理及技术实现
• 1.3.1 多频相干声场匹配定位原理
• 1.3.2 匹配定位技术实现
• 1.4 系统总体
• 1.5 水声换能器
• 1.5.1 水声换能器的应用介绍
• 1.5.2 水声换能器的分类
• 1.5.3 水声换能器的主要参数
• 1.6 水下声系统性能检测装置
• 1.6.1 课题的研究背景和意义
• 1.6.2 水下声系统检测装置的功能
• 1.7 论文主要研究内容
• 第2章 水下声系统性能检测装置的设计实现
• 2.1 引言
• 2.2 检测装置功能框图
• 2.3 设计需求分析
• 2.3.1 检测装置的主要任务
• 2.3.2 输入输出接口分析
• 2.3.3 软件需求分析
• 2.3.4 其它需求分析
• 2.3.5 系统可靠性分析
• 2.4 方案设计
• 2.4.1 检测电路
• 2.4.2 检测控制电路
• 2.4.3 功率放大电路
• 2.5 核心器件的选择及其主要特性
• 2.5.1 模拟多路转换器件
• 2.5.2 模数转换器件
• 2.5.3 单片机器件
• 2.5.4 运算放大器器件
• 2.5.5 厚膜滤波器件
• 2.6 电路实现及调试
• 2.6.1 检测控制电路设计及调试
• 2.6.1.1 检测控制电路硬件设计
• 2.6.1.2 检测控制电路软件设计
• 2.6.1.3 检测控制电路的调试
• 2.6.2 检测电路设计及调试
• 2.6.2.1 检测电路
• 2.6.2.1.1 检测电路1电路设计
• 2.6.2.1.2 检测电路1电路的调试
• 2.6.2.2 检测电路2
• 2.6.2.2.1 检测电路2电路设计
• 2.6.2.2.2 检测电路2电路的调试
• 2.6.3 功率放大电路
• 2.6.3.1 功率放大电路的设计
• 2.6.3.2 功率放大电路的调试
• 2.7 本章小结
• 第3章 环境试验
• 3.1 试验目的
• 3.2 试验项目
• 3.2.1 环境应力筛选试验
• 3.2.1.1 试验顺序
• 3.2.1.2 随机振动试验
• 3.2.1.3 温度循环试验
• 3.2.2 环境试验
• 3.2.2.1 低温贮存试验
• 3.2.2.1.1 试验条件
• 3.2.2.1.2 试验程序
• 3.2.2.2 低温工作试验
• 3.2.2.2.1 试验条件
• 3.2.2.2.2 试验程序
• 3.2.2.3 高温工作试验
• 3.2.2.3.1 试验条件
• 3.2.2.3.2 试验程序
• 3.2.2.4 湿热试验
• 3.2.2.4.1 试验条件
• 3.2.2.4.2 试验程序
• 3.2.2.5 振动试验
• 3.2.2.5.1 试验条件
• 3.2.2.5.2 试验程序
• 3.2.2.6 颠震试验
• 3.2.2.6.1 试验条件
• 3.2.2.6.2 试验程序
• 3.3 环境试验结论
• 3.4 本章小结
• 第4章 湖上联调试验
• 4.1 试验概述
• 4.2 试验过程及试验仪器
• 4.3 试验方法
• 4.4 试验数据处理及分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录A