彩色图像声呐模拟及数字补偿系统设计及实现

发布时间：2020-06-24 11:08

【摘要】：由于地球海洋资源丰富面积广大,所以对海洋水下的探索编程了一项机具战略和发展意义的项目。但是海水下环境复杂,不同区域水文环境不同,让水下探测变的更加艰难,有的甚至在很短的距离内水下视频摄像头也无法识别目标,更别说拍摄清晰画面了。在这样的背景下,水下声呐扫描成像设备在一定程度上解决了这一问题。然而目前适用于船只、舰艇或者大坝上的水下声呐设备普遍都比较的笨重而且体积庞大,这样的设备非常不便于应用在潜水员进行的水下打捞工作中。故此本文作者所在的实验室针对传统设备的缺点进行大量研究实验研发了一款适用于单兵携带的多功能便携式水下声呐设备,该设备设计精巧、功能强大、成像清晰分辨率高,在水下搜救、打捞、探测等领域已经得到成功的应用。为了满足客户的环境需求,本实验室研制的设备也在进行着不断的完善和改进。本文主要研究内容为如下:(1)对声呐技术的发展背景和研究现状进行了简单说明,同时,也对声呐技术的需求进行了分析。(2)对TKIS-I头盔式彩色图像声呐系统的主要组成部分进行了介绍,同时将声波信号在水下传播时衰减产生的原因、进行距离增益补偿的目的、意义以及补偿模型的设计,最后是关于有无补偿的实验结果对比。(3)模拟补偿的总体设计,其中对模拟补偿用到的程控放大芯片AD605进行了介绍和说明,并对不同量程下需求的DAC输出曲线进行了调试,设计硬件电路,最后以STM32为平台设计模拟补偿系统软件以及补偿阈值,根据TIM6定时器设定周期。(4)数字补偿的总体设计,数字补偿无需设计硬件电路直接由软件实现,根据声波信号距离衰减方程设置补偿值和各量程参数,同时对两种方式进行优缺点分析。(5)通过不同量程下测试实验,验证模拟补偿系统和数字补偿系统的补偿效果,并对实验结果进行分析对比。(6)对本文模拟补偿进行了总结,同时对数字补偿中出现的不足进行了展望,并还会对数字补偿进行继续研究。目前TKIS-I头盔式彩色图像声呐设备,仍然采用模拟补偿的方式进行补偿,后续会将数字补偿运用到该声呐设备当中。
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP391.41;U666.7
【图文】：

MDDSS多模式声呐系统

图1.2双频识别声呐DIDSON

【参考文献】

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本文编号：2727785