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可延展翼潜航器被动定位声呐接收与采集系统关键技术研究
| 论文题名： | 可延展翼潜航器被动定位声呐接收与采集系统关键技术研究 |
| 关键词： | 潜航器;被动定位声呐;接收采集系统;模块化设计 |
| 摘要： | 被动定位声呐是对黑匣子声信标搜寻的重要手段，借助可延展翼潜航器平台搭载的被动定位声呐可以抵近海底并按照预定规划路径在特定区域内进行黑匣子目标搜寻，从而为失事飞机救助和打捞提供技术支撑。本文基于国家重点研发计划“可延展艇体新概念海底目标搜寻潜航器”项目子课题“嵌入式水下感知与敏感目标搜寻技术”研究需要，主要围绕可延展翼潜航器平台用被动定位声呐，对项目中的接收采集系统开展设计与实现，主要研究内容包括以下几个方面。 1.基于研究背景简述潜航器搭载水下被动定位声呐的相关背景、原理及重要性。课题结合黑匣子搜寻用潜航器实际需要，对可延展翼潜航器搭载的声学传感器适配性能进行分析。并对与研究工作密切相关的被动定位声呐基本原理、信号调理、数据采集等关键技术及硬件组成进行介绍，为具体功能模块设计提供参考依据。 2.针对被动接收信号特征及水下环境噪声情况，研究实现被动定位信号接收调理技术。研究分析信号接收调理技术指标，通过功能模块组成分析，论述接收传感器与多通道接收机联系，并着重对接收机得到噪声抑制与消除问题进行低噪技术研究。同时设计实现了阻抗匹配电路、信号增益电路、滤波调理电路等具体信号调理模块。 3.基于被动定位信号接收调理技术基础，研究实现多路并行信号模数转换技术。根据信号频率范围、并行通道数量、数据转换接口等必要参数，设计实现多路并行信号模数转换单元，包括:DSP与FPGA接口电路、并行采集传输逻辑、数据预处理逻辑等。并对信号采集、传输以及控制等部分原理及逻辑进行程序仿真，验证了逻辑正确性及技术可行性。 4.完成被动定位信号接收调理技术与多路并行信号模数转换技术的测试验证。主要研究分析了功能测试及性能优化、水池联调及功能验证、外场湖试及性能验证，通过三个递进阶段的测试与试验验证了论文所涉及关键技术的有效性和可靠性，并指出可能存在的问题，为后续进一步开展可延展翼潜航器水下黑匣子搜寻工作提供参考。 |
| 作者： | 邓元超 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 李海森 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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