水声定位通讯系统处理技术研究

论文摘要

随着海洋科技的进展，潜艇、鱼雷、水雷和水下机器人等水下运动目标也得到长足的发展，升级换代周期缩短，性能特性提升明显。那么，如何检测水下运动目标的性能?怎样评估新一代水下运动目标所取得的进展?遥控、遥测、测迹系统就是从该背景出发，研制的一套系统，用于检测某型水下运动目标的性能，主要任务是为某型水下运动目标航模提供检测设备，本文主要介绍的是遥测、测迹系统的接口分机部分的设计与实现。 系统的功能主要包括遥测、测迹信息的采集，接收机增益控制和串行通讯三个主要方面。遥测、测迹信息的采集部分中，单片机和FPGA协调工作，采集信息，并用数字门的方式屏蔽干扰信号；增益控制主要是基于水声传播衰减规律控制接收机的增益，达到调整信噪比的目的；串行通讯是接收上位机的控制指令和上传遥测、测迹信息。 系统成型后，进行了部分的水池试验，获取了部分数据，完成了预期的任务。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 水声定位系统
• 1.3 水声定位技术的分类
• 1.4 水声信道概述
• 1.5 水声通讯技术及现状
• 1.6 论文的主要研究内容
• 第2章 水声遥测、遥控、测迹系统概述
• 2.1 短基线水声定位系统概述
• 2.1.1 基阵标校的方法
• 2.1.2 定位工作原理
• 2.1.3 系统误差分析
• 2.1.4 关键技术及解决途径
• 2.2 遥控、遥测分系统概述
• 2.2.1 编码形式
• 2.2.2 冗余设计
• 2.3 本章小结
• 第3章 水声遥测、遥控、测迹系统设计
• 3.1 系统主要功能与技术指标
• 3.1.1 功能
• 3.1.2 主要技术指标
• 3.2 系统框图
• 3.2.1 遥测分系统
• 3.2.2 测迹分系统
• 3.2.3 遥控分系统
• 3.3 关键技术及解决途径
• 3.3.1 抗干扰
• 3.3.2 适当的高精度
• 3.3.3 提高系统稳定性
• 3.4 本章小结
• 第4章 接口分机硬件电路设计
• 4.1 概述
• 4.2 可编程逻辑器件选择
• 4.2.1 FLEX10K系列 FPGA简介
• 4.2.2 MAX7000系列 CPLD简介
• 4.2.3 可编程逻辑器件选择
• 4.3 控制核心芯片选择
• 4.3.1 TMS320VC5416DSP芯片介绍
• 4.3.2 AT89C51芯片介绍
• 4.3.3 控制核心芯片选择
• 4.4 其他芯片选择
• 4.4.1 模数转换芯片
• 4.4.2 通讯接口芯片
• 4.5 电路设计
• 4.6 本章小结
• 第5章 接口分机的软件设计
• 5.1 引言
• 5.2 硬件描述语言选择及开发环境介绍
• 5.2.1 VHDL语言概述
• 5.2.2 VHDL语言的优点
• 5.2.3 MAXPLUS II 工具软件概述
• 5.3 WAVE系列仿真器介绍
• 5.3.1 WAVE系列仿真器硬件方面的特点
• 5.3.2 WAVE系列仿真器软件方面的特点
• 5.4 接口分机工作时序图及功能划分
• 5.5 FPGA内部功能设计
• 5.5.1 时钟模块的实现
• 5.5.2 地址、数据锁存、译码模块的实现
• 5.5.3 A/D模块和增益控制模块的实现
• 5.5.4 测频模块的实现
• 5.6 MCU内部功能设计
• 5.6.1 串行通讯部分
• 5.6.2 增益控制部分
• 5.6.3 遥测、测迹部分
• 5.7 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