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剖面声纳多通道数据采集系统的设计与实现
| 论文题名： | 剖面声纳多通道数据采集系统的设计与实现 |
| 关键词： | 海洋开发;高分辨率剖面声纳;多通道数据采集;海底回波信号;FPGA;DSP编程 |
| 摘要： | 近年来，随着海洋开发和水下探测需求的日益增加，高分辨率剖面声纳的研究越来越受到重视。多通道数据采集系统是剖面声纳的重要组成部分，用于对海底回波信号进行实时采集，并将采集到的数据传送给数据处理单元进行数据处理。 本文研究了剖面声纳的工作原理、系统构成及技术指标，掌握了剖面声纳数据采集系统设计理论，在其基础上研制了一套剖面声纳多通道数据采集系统。 本文对水声信号接收系统的结构进行了分析和研究，学习了水声接收机设计理论。论证了剖面声纳信号接收与调理方案。设计了多通道水声信号调理系统。实现了对信号的放大、滤波及差分转换等功能，为信号的数字量化采集打下了基础。并且对多通道数据采集技术进行了理论研究，研制了多通道数据采集板硬件电路，这其中包括模数转换电路、数据缓冲电路、主控FPGA电路、DSP数据校验电路及数据传输电路。 本文完成了数据采集系统和并行数据处理系统两片FPGA的内部逻辑设计。对数据采集板上FPGA编程，通过对模数转换器和D触发器的逻辑控制实现了对信号同步采集、分时顺序上传的功能。实现了数据的打包和符号位扩展。完成了基于CY78923/933芯片的数据传输控制逻辑。通过对数据处理系统帧结构的研究，基于对数据处理板上FPGA的编程，完成接收数据的重新排列与分时传输。 通过对数据采集系统的FPGA和DSP编程，实现了对AD采集数据的校验功能。 在多通道数据采集系统的软、硬件研制完成后，与后端数据处理板进行了实验室电联调，经测试，各项功能指标符合剖面声纳的设计要求。系统运行稳定可靠，在多次考机实验中未出现故障。 |
| 作者： | 陈怡 |
| 专业： | 水声工程 |
| 导师： | 纪祥春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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