合成孔径声呐接收机的设计与实现

发布时间：2018-05-25 14:49

本文选题：合成孔径声呐 + 接收机　；参考：《杭州电子科技大学》2017年硕士论文

【摘要】：声波是人类已知的唯一有效在水下远距离传播的能量形式。利用声波对水下目标进行定位、探测和通信的技术称为声呐技术,其发展至今已经有了100多年历史。而基于声呐技术的声呐装置如今已是水下最重要、应用最广泛的装置之一。合成孔径声呐技术作为一种新型的水声成像技术,具有较高的分辨率。在小孔径基阵沿航线匀速运动时,通过发送周期性的线性调频信号,将接收到的回波信号进行相干累加,来形成虚拟的大孔径基阵,从而实现方位向的高分辨率。本文任务来源于715所UUV合成孔径声呐数据采集控制传输系统(信号处理机)、发射机、接收机电子线路整机研制任务,本文主要完成接收机的设计与研制。文中根据接收机的功能完成了系统方案的设计,并根据接收机的设计指标进行了方案论证与器件选型。接收机需要对换能器接收到的多路信号实现放大与滤波功能,同时能对信号处理平台的DA信号来实现增益可变。接收机的放大电路由低噪声放大器、可变增益放大器和末级放大器共同实现,滤波功能由前置匹配滤波网络和带通滤波器共同实现。本文详细地介绍了接收机硬件电路的设计和实现过程。文中先使用ADS软件完成了匹配滤波网络的设计与实现,随后介绍了以VCA2616为核心的可变增益放大电路的设计与实现过程,最后完成了接收机电源模块等其他电路的设计。采用芯片VCA2616的可变增益放大电路能够实现最高74d B的增益,同时能够接收信号处理平台的DA信号来实现可变增益控制。利用ADS软件设计匹配滤波网络,完成了阻抗匹配,实现了功率最大传输,通过仿真实验匹配滤波网络的同时具备了对带外信号进行初次滤波的功能。本文设计了一个六阶有源带通滤波器来达到更好的滤波效果。使用Filter Pro软件,通过对相关参数的设置,完成了有源滤波器的设计工作,最后使用PSPICE软件对滤波器进行仿真,得出该滤波器能够较好的滤除带外噪声,实现了滤波器的设计指标。根据接收机电路原理图完成PCB设计与实物制作,并于富阳水声计量站进行SAS整机调试,验证了接收机的噪声、多路信号一致性等指标都达到了预期的目标,能够用于较为复杂的水下探测环境。最后,总结全文的主要研究成果,找出接收机需要改进的地方,规划下一步工作的计划。
[Abstract]:This paper introduces the design and realization of receiver hardware circuit . The design and implementation of the receiver are realized by using ADS software .
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB565.3

【参考文献】