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成像声纳数据实时传输与显示控制技术研究
| 论文题名： | 成像声纳数据实时传输与显示控制技术研究 |
| 关键词： | 成像声纳;数据传输;显示控制;FPGA技术;片上系统 |
| 摘要： | 随着海洋事业的发展,各国都大力发展水下探测技术。成像声纳以直观、实时的图像显示探测区域的信息,在水下探测中的应用越来越广泛,因此成像声纳技术成为当前一个研究热点。 声纳系统主要包括发射接收声基阵、信号调理模块、信号处理模块、数据传输模块、干端显示控制模块。本文主要研究了数据传输系统与显示控制软件的设计与实现,具体工作主要包括以下两个方面: 1)为了提高成像声纳系统的数据传输速率,基于FPGA设计并实现了湿端和干端的千兆以太网数据传输。在FPGA上构建SOPC片上系统,并移植VxWorks操作系统进行网络编程。重点研究了以太网接口硬件设计、网卡驱动设计、数据传输性能优化等关键技术。经测试,设计的数据传输系统速度达到了247Mbps的传输速率,是设计指标的2倍。 2)完成了显示控制软件需求分析和模块划分,在Microsoft VC++环境下开发了显示控制软件。显控软件具备国外同类软件的功能,如图像数据的实时接收与显示、伪彩色映射、数据存储和回放、参数测量等,而且加入了声纳发射参数实时修改、声纳设备测试功能。由于成像声纳数据量大,本文重点研究了大容量数据文件处理技术、声纳图像实时接收处理方法、图像转换和缩放算法,提升了图像转换质量,提高了图像处理和显示的速度,100m量程时达到22.1帧/s,是设计指标的3倍。 目前成像声纳系统通过水池测试,湿端声纳设备和干端显示控制软件整体运行稳定可靠,各个模块均达到并且部分超过设计指标。已经获得的水池环境实时声纳图像,验证了本文数据传输与显示控制软件设计方案的正确性。 |
| 作者： | 王静娇 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 周建江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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