原文传递
多通道船舶噪声信号采集模块设计与实现
| 论文题名： | 多通道船舶噪声信号采集模块设计与实现 |
| 关键词： | 船舶噪声;信号采集模块;设计指标;硬件电路 |
| 摘要： | 船舶航行时螺旋桨振动和航行器水动力会产生噪声信号，对于船上人员的生活、仪器设备的正常运转以及航行安全等方面带来巨大影响，船舶振动噪声监控是船舶正常运转的一个关键功能，开展船舶噪声信号采集技术研究，对于船舶减振降噪、提升航行安全性具有重要意义。针对上述情况，本文旨在设计一个船舶噪声信号采集模块，监控船舶航行产生的噪声信号，为噪声预报分析和降噪设计研究工作提供可能。 本文首先对船舶中三种噪声信号进行分析，为了精准测量三种噪声信号，提出信号采集模块的设计指标，考虑到待测信号通道数量多且每个通道都要兼容三种噪声信号，设计了基于FPGA+ARM控制平台的多通道信号采集模块总体方案，并对影响采集精度的因素进行了分析，总结了硬件电路中噪声和误差的计算方法。然后，对信号采集模块硬件电路进行了详尽的设计，其中，模拟部分主要实现信号调理功能，包括增益切换电路、低通滤波电路和ADC驱动电路，数字部分包括模数转换电路、控制电路和以太网接口电路，整个采集模块由低噪声电源电路供电。按照多级电路噪声及误差计算方法，对采集电路模拟部分存在的噪声和误差进行了估算。此外，为了提高测量精度，设计了数字滤波算法和误差校准软件进行数据处理。 最后对多通道信号采集模块的功能和指标进行了测试和验证，综合直流电压精度，测量范围和带宽等动态性能的测试结果，本文设计的多通道船舶噪声信号采集模块满足设计要求。 |
| 作者： | 邹东波 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 尹泉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
