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低频相控多普勒计程仪硬件设计与实现
| 论文题名： | 低频相控多普勒计程仪硬件设计与实现 |
| 关键词： | 相控多普勒计程仪;数字信号处理;发射机;接收机;DSP芯片 |
| 摘要： | 多普勒计程仪是目前被普遍应用的船舶航速测量导航设备，其基本工作原理是多普勒原理，即载体与目标存在相对运动时，声波在目标表面发生反射，接收到的回波信号相对于发射信号存在频率差。根据分析回波信号的频率从而获得多普勒频移来达到测速目的。多普勒测速有对底测速和对流测速，对流测速仅可以得到载体对于水流的相对速度，而对底测速则可以得到载体对于海底的绝对速度。但是目前的多普勒计程仪多工作在相对较高的频率，在深度相对较大的深海区域不能实现对底测速。 基于这种背景，本文的主要完成了低频相控多普勒计程仪的硬件部分的设计和实现。在简单介绍多普勒的测速机理的基础上，对多普勒测速系统的发射机接收机设计和调试侧重说明，并完成了数字信号处理电路部分测试程序编写以及调试。 计程仪的硬件部分包括两部分电路，模拟电路和数字电路。模拟电路又分为发射电路、接收电路和电源电路。其中发射电路实现了功放电路和换能器的匹配，从而实现高效率、大功率的发射。接收电路为实现高Q滤波，改进滤波电路形式，采用高通椭圆滤波器和低通椭圆滤波器串联达到阻带内获得较大衰减的滤波目的。电源电路应用多种DC-DC电源模块，达到数字-模拟隔离、高-低功率隔离的供电效果，减少了各部分电路之间的相互干扰。数字信号处理电路上，使用了三片C6000型号DSP芯片通过一片CPLD协调工作来提高工作能力。 在完成各部分电路单独设计调试后，进行系统联调和相关水池实验。实验表明：系统工作良好、稳定，满足各项技术指标。 |
| 作者： | 徐田博 |
| 专业： | 水声工程 |
| 导师： | 勇俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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